Устройство приема многочастотного сигнала

Устройство приема многочастотного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиосвязи и обеспечивает повьшение помехо,защищенности по отношению к сосредоточненным по частоте помехам при приеме дискретных сигналов с манипуляцией фазы по псевдослучайному закону . Устройство содержит блок 1 (Л СлЭ 4 СА:) ел СП ел фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (g1) 4 Н 04 В 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю с

Зб

° Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4058860/24-09 (22) 22.04.86 (46) 07.10.87.Бюл. У 37 (72) В.Д.Бабич, В.А,Гришин, А.А.Закалюк и В.П.Посохов (53) 621.396.669 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 566370, кл. Н 04 В 1/12, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Р 762722, кл. Н 04 В 15/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ПРИЕМА МНОГОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к радиосвязи и обеспечивает повышение помехозащищенности по отношению к сосредоточненным по частоте помехам при приеме дискретных сигналов с манипуляцией фазы по псевдослучайному закону. Устройство содержит блок 1

1343555 ронизации..принятия решения, блок 17 синхронизации и М частотных каналов 16, состоящих из согласованного фильтра (СФ 1 2, элементов задержки (ЭЭ) 3 и 7, усилителя 4 с регулируемым коэф. усиления, перемножителей 5 и 11, интегратора 6, сумматора 8, квадратора 9, накопителя 10, генератора 12 несущей, генератора 13 псевдослучайной последовательности и генераторов 14 и 15 тактовых импульсов. Сложный частотно-фазоманипулированный сигнал поступает на СФ 2 частотных каналов 16, которые настроены на соотв. частоту.С каждого СФ 2 высокочастотные колебания через ЭЗ 3 поступают на со-отв. усилитель 4.В перемножителе 5 элементы входного многочастотного сигИзобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в устройствах передачи электронной информации.

Цель изобретения — повышение поме- 5 хозащищенности по-отношению к сосредоточенным по частоте помехам при приеме дискретных сигналов с манипуляцией фазы по псевдослучайному закону. 10

На фиг.! представлена структурная схема устройства приема многочастотного сигнала (МЧС); на фиг.2 и 3 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства приема МЧС °

Устройство приема МЧС содержит блок 1 принятия решения, согласованные фильтры 2, первые элементы 3 задержки, усилители 4 с регулируемыми коэффициентами усиления, вторые перемножители 5, интеграторы 6, вторые элементы 7 задержки, сумматоры 8, квадраторы 9, накопители 10, первые перемножители 11, генераторы 12 несу25 щей,генераторы 13 псевдослучайной последовательности, первый !4 и второй 15 генераторы тактовых импульсов, N частотных каналов 16 и блок 17 синхУстройство работает следующим образoM. нала перемножаются с разнополярной последовательностью типа меандр, сформулированной блоками l! — 13. По результатам перемножения интегратор

6 формирует отсчеты полезного сигнала. С помощью ЭЗ 7 и сумматора 8 осуществляется компенсация составляющих полезного сигнала, а с помощью блоков 9-10 nosryvaevcs оценка мощности помехи на данном элементе многочастотного сигнала. Эти значения использу ются в усилителе 4 для взвешенного суммирования откликов элементов сигналов с СФ 2. В блоке 1 по откликам фазоманипулированных сигналов всех усилителей 4 принимается решение о принятом сигнале. 3 ил.

Двоичная информация, вид которой показан на фиг.2 а, передается с помощью дискретных частотно-фазоманипулированных сигналов с использова" нием метода относительной фазовой манипуляции, заложенной в разности начальных фаз одноименных частотных элементов соседних сигналов. Структура накладываемой псевдослучайной последовательности (ПСП) показана на фиг.2б.

Результат перемножения ПСП с ин- формационным сигналом представлен на фиг.2 в, а результата фазовой манипуляции трехчастотного сигнала можно представить в виде, показанном на фиг.2г.

Элементы сложного частотно-фаэоманипулированного сигнала поступают на согласованные фильтры 2 частотных каналов 16, .каждый из которых настроен на соответствующую частоту.

Временные диаграммы реакций согласованных фильтров 2 приведены на фиг ° 2 д,е,ж. С выходов согласованных фильтров 2 высокочастотные колебания через первые элементы 3 поступают на входы усилителей 4.

Элементы МЧС с входа устройства в каждом частотном канале поступают также на вход второго перемножите!

343555 4 о- ваемых генераторами 13 в различных ветвях обработки, как и результаты перемножения опорных ПСП с наклады ваемыми ПСП, представлены на одной временной оси (фиг.2з,и).Интегратор 6 формирует отсчеты полезного сигнала путем интегрирования поступающего на него с выхода второго перемножителя 5 сигнала в интервалах времени, кратных длительности одного элемента ПСП. На управляющий вход интегратора 6 поступают управляющие короткие импульсы от первого генератора 14, следующие через ин15 тервал времени С (фиг.2л), определяющие временные границы интегрирования и осуществляющие гашение интегратора 6. Синхронной работой первого генератора 14 управляет блок 17. . В сумматоре 8 за счет использова-. ния второго элемента 7 задержки, который обеспечивает задержку поступающих на него отсчетов на время осуществляется полярное сложение

25 двух соседних отсчетов, отстоящих друг от друга на интервал времени и- . Для большинства реальных кана3 лов связи на практике для обеспечения приема МЧС выполняется условие, зак30 лючающееся в том, что интервал временной корреляции канала больше длительности 2 элемента МЧС. Учитывая что знаки соседних отсчетов составляющих полезного сигнала противоположны, на выходе сумматора 8 составляющие полезного сигнала практически компенсируются. На фиг.2 м условно, поскольку, выделить из адди". тивной смеси сигнала и помехи составля 5. На второй вход первого перемн жителя 5 с выхода первого перемножителя 11 поступает фазоманипулиро-. ванное по закону двоичной ПСП гармо ническое колебание на частоте соответствующего частотного канала 16.

Фазоманипулированное колебание, поступающее на второй вход второго перемножителя 5, образуется путем перемножения в первом перемножите— ле ll гармонического колебания, генерируемого генератором 12, с псевдослучайной двоичной последовательностью, образованной генератором 13.

Структура ИСП, генерируемой гене раторами 12 в каждом частотном кана ле 16, показана на временной диагра ме (фиг.2з) . Порядок следования пол жительных и отрицательных импульсов в этой опорной ПСП, генерируемой re нератором 13 таков, что в резул тате ее перемножения с ПСП, наложен ной на элемент МЧС, образуется разнополярная последовательность типа меаидр. Результат такого перемножения опорной и накладываемой ПСП пр федек на фиг ° 2 и.

Синхронной работой генераторов

13 в каждой ветви обработки управля ет блок 17, который осуществляет фо мирование последовательности коротких импульсов, определяющих временные границы МЧС. Интервал следования импульсов с выхода блока 17 равен Т (фиг.2к) . Блок 17 в своем со таве содержит инерционный элемент с большой памятью, который при воздействии достаточно мощной кратко-временной помехи препятствует срыву синхронизации.

Структуры и размерности МЧС и

ПСП от одного сообщения к другому не изменяются и информации о передаваемом сообщении не несут. На приемной стороне частотно-временная структура сигнала является известной, а его временные границы определяются блоком 17. При этих условиях генераторы

13 в интервалах длительности элемен- 0 тов МЧС осуществляют формирование опорных псевдослучайных двоичных по-..следовательностей. Опорные ПСП вырабатываются генераторами 13 только в течение времени приема данного час- 55 тотно-временного элемента (ЧВЭ) МЧС.

Для простоты изображения временные диаграммы опорных ПСП, вырабатыляющую сигнала невозможно, для пояснения принципа компенсации показана временная диаграмма отсчетов состав" ляющих полезного сигнала ° Здесь же показано, что уровень отсчетов составляющих сигнала в каждой ветвипрактически одинаков.

В связи с тем, что в рассматриваемых условиях имеет место компенсация составляющих полезного сигнала появляется возможность получить оценку мощности (дисперсии ) помехи, действующей на данном ЧВЭ МЧС в тече1 ние времени приема непосредственно данного ЧВЭ, которая компенсироваться не будет.

На фиг-.2 н условно показаны отсчеты составляющей помехи для одного частотного канала 16 на выходе ин1343555

55 тегратора 6. Результат попарного сложения отсчетов помехи в сумматоре

8 представлен на фиг.За. Временные диаграммы отсчетов на выходе квадратора 9 показаны на фиг.Ç б. 5

Накопитель 10 осуществляет суммирование всех отсчетов, поступающих на его вход с сумматора 9 в течение времени, соответствующего длительности ", элемента МЧС ° 10

Накопитель 10 может быть реализован в виде интегратора с гашением, который осуществляет интегрирование (накопление) поступающих на него с вьгхода квадратора 9 коротких импульсов ° При этом интегрирование (накопление) осуществляется в течение времени, соответствующего длительности Г элемента МЧС. С приходом последнего М отсчета с выхода квадрато- 20 ра 9, т.е. в моменты времени кратные длительности, ЧВЭ МЧС, процесс интегрирования (накопление ) заканчивается и значение напряжения на выходе накопителя. 10 является оценкой 25 дисперсии помехи на данном элементе МЧС.

Временные диаграммы, поясняющие принцип накопления в накопителе 10 для третьей ветви обработки, приведе" 30 ны на фиг ° Зв. С выхода накопителя 10 напряжение поступает на управляющий вход усилителя 4, в котором осуществляется взвешенное суммирование откликов элементов сигнала, получаемых на выходе согласованных фильтров

Окончательная оценка дисперсии помехи (значение напряжения) на выходе накопителя 10 будет получена лишь в момент окончания действия ЧВЭ МЧС, т.е. в моменты, кратные 7 . Отклики же фазоманипулированных сигналов на. выходе согласованных фильтров 2, форма которых, в основном определяется их автокорреляционной функцией, появляются по времени раньше примерно на интервал длительности элемента ". IICII и заканчиваются позже также через время, примерно равное

B связи с этим для обеспечения взвешивания отклика с выхода согласованного фильтра 2 в усилителе 4 его необходимо предварительно задержать на время примерно равное (фиг °

Зд), чтобы. совместить по времени моменты появления откликов и получения оценки дисперсии на выходе накопителя 10, Для этих целей на входе усилителя 4 установлен первый элемент

3 на время С . э

Гашение напряжения на выходе накопителя 10 осуществляется импульсами гашения, поступающими на его управляющий вход. Гашение должно быть осуществлено после окончания действия отклика на выходе согласованного фильтра 2, задержанного на время Сэ, т.е, в моменты времени

t<,t< (фиг.Зд, которые отстоят от

/ моментов времени окончания ЧВЭ МЧС на 2 Г . Поэтому на управляющий э вход накопителя 10 импульсы гашения поступают с выхода второго генератора 15 через интервалы времени, кратные и задержанные относитель1 но моментов времени окончания ЧВЭ

МЧС на время, равное 2 7 . Временная диаграмма импульсов гашения, вырабатываемых вторым генератором 15, приведена на фиг.Зг.Синхронной работой второго генератора 15 управляет блок 17. Временные диаграммы взвешенных откликов на выходе усилителей 4 приведены на фиг ° Зе.

С вьгходов усилителей 4 всех частотных каналов )6 взвешенные откли ки фазоманипулированных сигналов поступают на выходы блока 1, который осуществляеь их дальнейшую обра- ботку и выносит решение о принятом сигнале.

Формула изобретения

Устройство приема многочастотного сигнала, содержащее блок принятия решения, выход которого является выходом устройства приема многочастотного сигнала, и Й частотных каналов, входы которых являются входом устройства приема многочастотного сигнала, а выходы соединены с соответствующими входами блока принятия решения, каждый частотный канал содержит согласованный фильтр, вход которого является входом частотного канала, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого является выходом частотного канала, и соединенные последовательно квадратор и накопитель, о т л ичающее с я тем, .что, с целью повышения помехозащищенности по отношению к сосредоточенньпг по частоте.

1343555 помехам при приеме дискретных сигналов с манипуляцией фазы по псевдослучайному закону, в него введены блок синхронизации, вход которого соединен с входами N частотных кана- 5 лов, в каждый частотный канал введены генератор псевдослучайной последовательности, вход которого соединен с выходом блока синхронизации, и пер вый и второи генераторы тактовых им10 пульсов, входы которых соединены с выходом блока синхронизации, первый элемент задержки, вход и выход которого соединены соответственно с выходом согласованного фильтра и входом усилителя с регулируемым коэффициен«ом усиления, соединенные последовательно генератор несущей, первый перемножитель, другой вход которого соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности, второй перемножитель, другой вход которого соединен с входом частотного канала, интегратор, вход сброса информации которого соединен с выходом первого генератора тактовых импульсов, второй элемент задержки и сумматор, другой вход которого соединен с выходом интегратора, а выход соединен с входом квадратора, вход сброса информации накопителя соединен с выходом второго генератора тактовых импульсов, а его выход соединен с входом регулировки коэффициента усиления усилителя с регулируемым коэффициентом усиления.

1 Л

I 1

1 I

Составитель Н.Мельников

Редактор П.Гереши Техред M.Äèéûê Корректор М. Шароши

Заказ 4836/56 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4