Устройство поиска шумоподобного сигнала

Устройство поиска шумоподобного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - сокращение времени поиска шумоподобного сигнала. Устройство содержит блок временной компрессии (БВК) 1 сигнала, управляемый делитель 2 частоты, г-р 3 копий сигнала, сумматор 4 по модулю два, корреляторы 5 и 6, блок выбора 7 сигнала по максимуму, буферный регистр 8 сдвига, пороговый блок 9 и эл-т И 10. В устройстве коррелятор 5 вычисляет корреляционную ф-цию входного сигнала с копией шумоподобного сигнала, а коррелятор 6 с "взвешенной" копией шумоподобного сигнала. Цель достигается за счет обеспечения формирования импульса, свидетельствующего об окончании поиска шумоподобного сигнала и о превышении порога максимальным значением корреляционной ф-ции. Устройство по п.п. 2 и 3 ф-лы отличается выполнением БВК 1 и делителя 2, даны их ил. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

CCK)3 СОВЕТСНИХ

СОФ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЯИН

„,,SU„„1540020 (51)5 и 04 L 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРГ:. ЕНИЯ и ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЫ:,. - ГЕ "

ФЮМ .-«» :ЯС.Х;. З

ГОСУДАРСТВЕНН1 1Й «ОЫИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯЫ И ОТНРЬГГИЯМ а"И ГННТ СССР (21 ) 4399894/",4-09 (2?) ?9,03,88 (46) 30„01.90, Бшл И!- 4 (72) С,Б.Ионов и Д,Я.Корнеев (53) 621 .394.662(088,8) (56) Патент Японии 1! 52-2- -828, кл, Н 04 1 7/02, 1977.

Авторское свидетельство СП"..1

1239877, кл, Н 04 . 7/02, ) 98! „ ! 54) УСТРОЙСТВО Г!ОЧСтИ ШУ110ПОДОt ;t0Ã0!

СИГНАЛА (57) Изобретение от!носится к э.! - тросвязи, Цел.- изобретения — сокрац:— ние времени -c:-!cêà шумоподабно э :,!I-капа. Устр-вс с:,,:;еряи1 блок времен-. ной компресси;-.:,г>, - Х) 1 сигнала, уп-равляемый делитель 2 частоты, " — р 3

2 ,;,!!;t!! . П1 t!;, сум !атор 4 по модул". дэ а, корреляторы 5 и 6, блок I!t !бора

7 сигна..а:;o максимуму, буфе1!! ы i ре;:.стр Я c,:!II II d, пороговый блок 9 и .:.! т И 10 В устр-BF коррелятор 5 «ми;с:.яет Iic!1 реля ниощ ун, ф-цик вкодпо-сиг)lала с копией шумоподобного си.— !!," .! !!а Icl ко э1эе т гtiг б с В звеше i;!". :. копией шумеподобного сигнала, Цел, .!ос Г:!. ас1 ся 9; c -Iс T обе спечеliIIII фор ..;;! рования импульcd.„свп..,етель .тнук шаго об ок !!чан!ни поиска шумо;о, . я;го сигнал,l и о .1ревышении порога и !I K c I1 ма л ь н ым на е н ив? к о р р е и я и н . . ф-ции. Устр-вс по п,п.2 и 3 ф —.t!I-.

C 1ЛН!1аЕТСя ВЫПоЛНЕ. ИЕМ БВК 1 II !ЕЙ!Иц!IF!bl и . Пл. 2 3 .и . ф- и!, :. 1л, ж1 !

1540020

Изобретение относится к электро-связи и может быть использовано в системах связи для поиска шумаподобного сигнала.

Цель изобретения — сокращение времени поиска шумаподабнога сигнала.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства поиска шумаподабного сигнала; на фиг.2-5 соответственно структурные электрические схемы блока временной компрессии сигнала, управляемого делителя частоты, блока выбора сигнала ! по максимуму и первого (второго) кор- 1g

< релятора.

Устройство поиска шумаподабного сигнала содержит блок 1 временной компрессии сигнала, управляемый делиг"ель 2 частоты, генератор 3 копий сигнала, сумматор 4 иа модулю два, первый 5 и второй 6 корреляторы, блок

7 выбора сигнала па максимуму, буферный регистр 8 сдвига, пороговый блок

9 и элемент И 10.

Блок 1 временной компрессии сигнала образуют опорный генератор 11, реверсивный счетчик 12, счетчик 13 адресов записи, счетчик 14 адресов считывания„ счетчик 15 фаз считывания, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16, коммутатор 17, мультиплексор 18 первый 19 и в-..îðîé 20 счетные . триггеры, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 21, элемснт т ч

И-НЕ 22 элемент НЕ 2э < делитель 24 частоты.

Управляемый делитель 2 частоты состоит из постоянного запоминающего блока (ПЗБ) 25 счетчика 26 импульУ д0 сав„ блока 27 сравнения, первого и второго счетных триггеров 28 и 29, элемента НЕ-И 30 и элемент НЕ 3il.

Блок выбора 7 сигнала по максимуму содержит сумматор 32 по модулю два, регистр 33 сдвига и блок 34 сравнения„

Первый (второй )коррелятор 5 <6 ) выполнен на сумматоре 35 по модулю ,цва, сумматоре 36 и регистре 7 сдвига.

Устроиства поиска шумаподобного сигнала работает следующим образом.

Перед началом работы yc

После того, как отсчеты сигнала будут записаны в 4В ячеек ОЗБ 21,сигнал с выхода переноса .счетчика 13 разрешит включение первого счетного триггера 19, который установится в состояние "1" и сигнал с его инверсного выхода разрешит по сбросовым входам работу счетчиков 14 и 15, второго счетного триггера 20 и делителя

24 (на четыре), при этом сигнал с прямого выхода первого счетного триггера 19 запретит запись в СЗБ 21 и с помощью коммутатора 17 переключит синхронизирующий вход ОЗБ 21 на вы)ход генератора 11, а адресные входы

0ЗБ 21 — на выходы разрядов счетчика 14, период которого (4В-<-4 ) равен периоду счетчика 15, который считает количество периодов шумопадобного сигнала, считанных из ИЗБ 21 .

Мультиплексор 18 пропускает на первый вход импульсы в начальных 4В+! периодах счетчика 14. Частота полученного таким образом сигнала делится делителем 24 и с первого управляющего выхода блока 1 временной компрессии сигнала 1 поступает на вход генератора 3 и на первый вход сумматора

4, на второй вход которого с выхода генератора 3 поступает код копии шумопадобного сигнала. Этот код также поступает на вход сигнала "Множитель" первого коррелятора 5 ° На вход сигнала "Множитель" второго коррелятора 6 с выхода сумматора 4 поступает сумма по модулю два кода шумоподобнога сигнала с ега тактовой частотой. В качестве множимога на входы разрядов корреляторов 5 и 6 с выходов разря540020

5 1 дов ОЗБ 21 через информационные выходы блока 1 временной компрессии сигнала поступают отсчеты входного сигнала. В корреляторах 5 и 6 эти отсчеты умножаются на +! в зависимости от того, какой символ "0" — для

+I или "1" — для -1, присутствует на их входах сигнала "Множитель".

Эта операция осуществляется сумматором 35, с выходов разрядов которого полученное произведение поступает на первые входы разрядов сумматора

36.

Регистр 37 и сумматор 36 вместе выполняют функцию накапливающего сумматора, в котором в моменты поступления импульсов на тактовый вход регистра 37 накапливается значение корреляционной функции за один период шумоподобного сигнала в режиме считывания его значений из ОЗБ 21.

По окончании считывания каждого периода шумоподобного сигнала накопленное значение сбрасывается сигналом, поступающим через сбросовый вход соответствующего коррелятора 5 или 6 на сбросовый вход регистра 37 °

Через тактовые входы корреляторов 5 и 6 на тактовые входы регистров 37 поступают импульсы во время начальных 4В периодов частоты генератора

11 в каждом периоде счетчика 14. Этн импульсы мультиплексор 18 пропускает на пятый выход, являющийся пятым управляющим выходом блока временной компрессии сигнала. Таким образом, первый коррелятор 5 вычисляет корреляционную функцию входного сигнала с копией шумоподобного сигнала, а вто рой коррелятор 6 — с взвешенной копией шумоподобного сигнала, причем фаза копии шумоподобного сигнала, номер которой отсчитывается счетчиком

15, после каждого периода счетчика

34, сдвигается на один период частоты генератора 11. На третьем выходе мультиплексора 18 в каждом периоде счетчика 14 выделяются импульсы с порядковыми номерами 43+2. Эти импуль\ сы через третий выход блока 1 временной компрессии сигнала 1 поступают на тактовый вход блока 7 выбора сигнала по максимуму.

С выходов разрядов первого коррелятора 5 цифровое значение корреляционной функции поступает на информационные входы блок" 7 выбора сигнала по максимуму, в котором это значение поступает на первые входы разрядов сумматора 32 (фиг.4), на объединенные вторые входы разрядов которого поступает старший (знаковый) разряд входного кода, вследствие чего на выходах разрядов сумматора 32 формируются модули значений корреляционной функции.

С выходов разрядов сумматора 32 сигнал поступает на входы разрядов регистра 33 и на входы А разрядов блока сравнения 34, на входы В разрядов которого поступает с выходов разрядов регистра 33 максимальное иэ вычисленных ранее значений корреляционной функции.

Блок сравнения 34 определяет, превышает ли текущее значение выходного сигнала первого коррелятора 5 максимальное из вычисленных в предыдущих периодах счетчика 14. Если превышает, то сигнал с тактового входа блока 7 выбора сигнала по максимуму через блок 34 сравнения проходит на та-.товый вход регистра 33, в котором всегда записано максимальное значение выходного сигнала первого коррелятора

5. Сигнал с выхода блока 7 выбора сигнала по максимуму поступает на тактовый вход буферного регистра 8, в котором при этом запоминается значение выходного сигнала второго коррелятора 6, совпадающее во времени с максимальным положительным значением выходного сигнала первого коррелятора 5. Кроме того, сигнал с выхода блока выбора сигнала по максимуму 7 поступает на второй управляющий вход блока временной компрессии сигнала 1, в. котором, поступая на вход разрешения параллельной записи реверсивного счетчика 12, разрешает перепись значения счетчика 15 в реверснвный счетчик !

2.

После того, как первый коррелятор

5 вычислит значения корреляционных функций для всех возможных соотношений фаз выходного сигнала генератора

3 и запомненного в ОЗБ 21 входного шумоподобного сигнала, максимальное иэ этих значений с выходов блока 7 выбора сигнала по максимуму поступит на входы порогового блока 9, в котором сравнится с постоянно заданным в этом блоке порогом. Сигнал о превышении в результате сравнения порога поступит с выхода порогового блока 9 на первый вход элемента И 10, на второй вход которого поступает

1540020 выделенный мультиплексором 18 импульс в периодах счетчиков 14 и 15 с порядковыми номерами ИВ+3. При этом на выходе элемента И 10 формируется им5 пульс, означающий окончание поиска шумоподобного сигнала, причем максимальное значение корреляционной функции превышает порог. Данный импульс ,поступает также на второй тактовый вход управляемого делителя 2. К этому входу подключен тактовый вход второго счетного триггера 29 (фиг.3), который включается по фронту входно iso импульса и разрешает работу блока ,.27 сравнения, который сравнивает со стояние счетчика 26 с числом, содер жащем "0" в старшем разряде и "1" в

1 остальных разрядах. Выходной сигнал блока 27 сравнения поступает на В-! вход первого счетного триггера 28.

Во время второй половины интервала ! включения первого счетного триггера 28, блок НЕ-И 30 вырабатывает им1 пульс установки счетчика 26 в кото- 25

Э рьй записывается код, поступающий с выходов разрядов ПЗБ 25. На входы разрядов ПЗБ 25 поступают значения ! корреляционной функции, вычисляемой вторым коррелятором 6, т.е. значения характеристики дискриминатора шумоподобного сигнала, в соответствии с которыми ПЗБ 25 выдает код, обеспечивающий изменение фазы сигнала с частотой йГ в пределах +1/" периода.

Этот сигнал с выхода счетчика 26 поступает на выход управляемого делителя 2. Точность подсгройки фазы сигнала с частотой 4Р определяется периодом частоты опорного сигнала, поступающего на актовый вход счетчика 26.

Выходной сигнал устройства поиска шумоподобного сигнала поступает на устанавливающий вход (в состояние

"1") второго счетного триггера 20.

При этом, если реверсивный счетчик

12 находится в состоянии, отличном от исходного, срабатывает блок И-НК

22, который останавливает счетчик

13 и разрешает работу реверсивного счетчика 12 до тех пор, пока ревер- .. сивный счетчик 12 не отсчитает записанное в нем число и не придет в ис" ходное состояние. В результате выключается второй счетный триггер 20, сигнал с прямого выхода которого запрещает работу реверсивного счетчика

12 и разрешает работу счетчика 13, который далее работает синхронно с принимаемым шумоподобным сигналом с точностью до периода частоты 4Г. формула из об ре тения

1. Устройство поиска шумоподобного сигнала, содержащее последовательно соединенные блок временной компрессии сигнала, первый коррелятор, блок выбора сигнала по максимуму и пороговый блок, а также второй коррелятор и генератор копий сигнала, вход и выход которого подключены соответственно к первому управляющему выходу блока временной компрессии сигнала и входу сигнала Множитель" первого коррелятора, информационные входы которого объединены с соответствующими информационньыи входами второго коррелятора, причем информационный вход блока временной компрессии сигнала является информационным входом устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью сокращения времени поиска шумоподобного сигнала, в него введены последовательно соединенные элемен" H и управляемый делитель частоты, а также сумматор по модулю два и буферный регистр сдвига, при этом выходы буферного регистра сдвига подсоединены к соответствующим управляющим входам управляемого делителя частоты, выход которого подсоединен к тактовому входу блока временной компрессии сигнала, первый и второй входы элемента И подключены соответственно к выходу порогового блока и второму управляющему выходу блока временной компрессии сигнала, третий управляющий выход которого подсоединен к тактовому входу блока выбора сигнала по максимуму, выход сигнала "Выбор по максимуму" которого подсоединен к тактовому входу бу" ферного регистра сдвига и первому управляющему входу блока временной компрессии сигнала, выход элемента И подсоединен K второму управляющему входу блока временной компрессии сиг" нала, четвертый и пятый управляющие выходы которого подсоединены соответственно к объединенным тактовым входам и объединенньщ сбросовым входам первого и второго корреляторов„ первый и второй входы сумматора по модулю два подключены соответственно к первому управляющему выходу бло1540020 ка временной компрессии сигнала и выходу генератора копий сигнала, выход сумматора по модулю два подсоединен к входу сигнала "Множитель второго коррелятора, а выходы второго кор5 релятора подсоединены к соответствующим информационным входам буферного регистра сдвига, причем второй тактовый вход управляемого делителя часто- Ið ты и выход элемента И являются соответственно опорным входом и выходом устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок вре— менной компрессии сигнала содержит последовательно соединенные первый и второй счетные триггеры, элемент И, элемент НЕ, счетчик адресов записи, коммутатор и оперативный запоминаю- 2р щий блок, последовательно соединенные опорный генератор, Счетчик адресов

I, считывания, счетчик фаз считывания

Э - и мультиплексор и делитель частоты, сбрасывающий вход которого подключен 25 к инверсному выходу первого счетного триггера, а также реверсивный счетчик и аналого-цифровой преобразователь, выходы которого подсоединены к соответствующим информационным вхо- 30 дам оперативного запоминающего блока, выход элемента И подсоединен к запрещающему входу реверсивного счетчика, выход которого подсоединен к второму входу элемента И и тактовому входу второго счетного триггера, выход опорного генератора подсоединен к первому информационному входу коммутатора и тактовым входам мультиплексора и первого счетного триггера, ин- 4р формационный вход которого подключен к соответствующему выходу счетчика адресов записи, тактовый вход которого объединен с тактовым входом реверсивного счетчика, управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и вторым информационным входом коммутатора, выходы разрядов счетчика адресов считывания подсоединены к соответствующим входам мультиплексора и 5р коммутатора, синхронизирующий выход которого подсоединен к синхронизирующему входу оперативного запоминающего блока, вход записи-считывания которого объединен с упр:;гчяюци: входом коммутатора и подключен к прямому выходу первого счетного трнггера, а выходы разрядов счетчика фг=считывания подсоединены к соответствующим информационным входам ревер-сивного счетчика, причем инф -рмач сс-ный вход аналого-цифрового прес3бра.=ователя, тактовый вход реверснвног". счетчика, устанавливающий вход ил:3рого счетного триггера, вход разрешения параллельной записи реверсивного счетчика и выход делителя частоты. второй, третий, четвертый v; пятый вы-ходы мультиплексора и выходь. опер=: — . тивного запоминающего блока яв",яются соответственно информаиионным вхадс:и, тактовым входом, первым и в."орьэ управляющими входами и первым, н-.орьл;, третьим, четвертым H пятым, :::.ран -;.яю-щими выходами и информационньг" в лходами блока временной ком,ресснп сигнала.

3. Устройство па п.1, о т л ч а и щ е е с я тем, что управляемьпделитель частоты содержит и 3следоззтельно соединенные постоян33ый зд:3оминающий блок, счетчик импу"..-соы, блок сравнения, перзый счетньл ",р:ггер и элемент НЕ-И. выход ко ооего подсоединен к входу разведены>; пз а г" лель QA записи советчика импульсов, -3 также второй счетньп тр,rãåp н э..Зев мент НЕ, вход которого подклю еH тактовому входу счетчика импу; ьсoF

ВЫХОД ЭЛЕМЕНта HE ПОДСОЕДИНЕН К 33то— рому входу элемента НГ-H и тактовому входу первого счетного -.3ê:ò ð3, прямой выход KoTo,oo o подсоедине -: сбрасывающему входу второго счетного триггера, а прямой выход второго счетного триггера подсоединен к разрешающему входу блока сравнения,причем входы постоянного запоминаюшег3 блока и блока сравнения являю-.ся yll-. равляющими входами управляемого дс.-лителя частоты, тактовые l-,õo l чика импульсов и второго счетного триггера и выход переноса счетчика импульсов являются соответствен";o первым и вторым тактовыми входами и вь-ходом управляемого делителя частоты.

Составитель В.Орлов

Редактор Л.Пчолинская Техред А„Кравчук Корректор C,×åðíè Заказ 232 Тираж 517 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и. открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент ", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101