Устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов

Устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи с широкополосными сигналами. Цель изобретения - расширение динамического диапазона при неизменных разрядности и линейности АЦП. Устройство содержит блок бланкирования импульсных помех 1, аналоговый ключ 2, АЦП 3, первый коммутатор 4, блок памяти 5, второй коммутатор 6, блок быстрого преобразования Фурье 27. коррелятор 8, пороговый блок 9. сумматор 10, регистр 11, умножитель 12 генератор полиномов Чебышева 13. генератор синусоидального сигнала 14. блок управления 15, блок формирования опорного сигнала 16, блок бланкирования узкополееных помех 17, аналоговый сумматор 18. блок накопления 19, генератор шума 20. Поставленная цель достигается путем формирования корректирующего сигнала с учетом нелинейности АЬ П, с помощью генератора шума 20 и блока накопления 19. 2 ил. « w Ј

(! 9) (! 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1619414 (21) 4764569/09 (22) 28.11,89 * (46) 15.06,92. Бюл. Nò 22 (71) Воронежский научно-исследовательский институт связи (72) В.А.Маковий (53) 621.394,662 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1619414, кл. Н 04 В 1/10, 1988. (54) УСТРОЙС ТВО КОРРЕЛЯЦИОННОЙ

ОБРАБОТКИ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи с широкополосными сигналами. Цель изобретения — расширение динамического диапазона при неизменных разрядности и линейности АЦП, Устройство содержит блок бланкирования импульсных помех 1, аналоговый ключ 2, АЦП 3, первый коммутатор 4, блок памяти 5, второй коммутатор 6, блок быстрого преобразования Фурье 27, коррелятор 8, пороговый блок 9. сумматор 10, регистр 11, умножитель 12 генератор полиномов Чебышева 13, генератор синусоидального сигнала 14. блок управленйя 15, блок формирования опорного сигнала 16, блок бланкирования узкополввных помех-17, аналоговый сумматор 18, блок накопления

19, генератор шума 20. Поставленная цель достигается путем формирования корректирующего сигнала с учетом нелинейности

АЙП, с помощью генератора шума 20 и блока накопления 19. 2;m, 1741274

3Q

40

55

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи с широкополосными сигналами.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона при неизменных разрядности и линейности АЦП.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — вариант структурной электрической схемы, Устройство содержит блок 1 бланкирования импульсных помех, аналоговый ключ

2, АЦП 3, первый коммутатор 4, блок 5 памяти, второй коммутатор 6, блок 7 быстрого преобразования Фурье, коррелятор 8, пороговый блок 9, сумматор 10, регистр 11, умножитель 12, генератор 13 полиномов

Чебышева, генератор 14 синусоидального сигнала, блок 15 управления, блок 16 формирования опорного сигнала, блок 17 бланкирования узкополосных помех, аналоговый сумматор 18, блок 19 накопления, генератор 20 шума.

На фиг. 2 изображены блок 19 накопления, содержащий первый ключ 21, сумматор

22, блок 23 памяти, делитель 24, второй ключ 25, триггер 26, счетчик 27, генератор

28 тактовых импульсов, одновибратор 29.

Устройство работает следующим образом.

В режиме коррекции на первом выходе блока 15 управления формируется импульс начальной установки для генератора 14 синусоидального сигнала и блока 19 накопления. Одновременно на третьем выходе блока 15 появляется "1" для коммутаторов 4 и 6. блока БПФ 7, коррелятора 8, блока ФОС

16, аналогового ключа 2. Длительность этоI o выходного импульса блока 15 такова, что к моменту его окончания на выходе блока

БПФ 7 присутствует отсчет нулевой гармоники преобразованного тест-сигнала.

После окончания импульса на четвертом выходе блока 15 управления появляется импульс для сброса регистра 11 и на втором выходе блока 15 управления появляется код, соответствующий анализируемому уровню АЦП.

После вычисления значения корректирующей функции для всех выходных уровней АЦП 3, на третьем выходе блока 15 формируется "0". Блок 15 управления возвращается в исходное состояние, Сигнал с выхода генератора 14 синусоидального сигнала поступает на вход аналогового сумматора 18. на другой вход которого одновременно поступает шумовой сигнал с равномерной плотностью вероятности и двойной амплитудой. численно равной величине ступени квантования примененного в устройстве АЦП 3. Этот шумовой сигнал формируется генератором 20 шума. С выхода аналогового сумматора 18 суммарный сигнал поступает на ключ 2, При коррекции аналоговый ключ 2 начинает пропускать на выход сигнал с второго входа.

Коммутаторы 4 и 6 также начинают пропускать сигналы с вторых входов на выход под воздействием "1", на третий управляющий. вход аналогового ключа 2 и коммутаторов 4 и 6.

Коммутаторы 4 и 6 могут быть реализованы как мультиплексоры "2 в 1", Причем число таких мультиплексоров равно разрядности коммутируемых шин.

Аналоговый ключ 2, подающий на выход аналоговый сигнал с выхода аналогового сумматора 18 или при наличии на третьем (управляющем) входе логического "0" сигнал с выхода блока 1 бланкирования импчльсных помех, может быть выполнен как мультиплексор, способный переключать аналоговый сигнал. В режиме коррекции синусоидальный сигнал с выхода аналогового сумматора 18 через ключ 2 поступает на

АЦП 3. С его выхода цифровые отсчеты, содержащие помехи нелинейности и шум квантования, поступают на вход блока 19 накопления, На вход блока 19 накопления последовательно поступают отсчеты тестового сигнала с выхода АЦП. 3, например. параллельного, не требующего синхронизации, Одновременно на адресные входы ЗУ

23 поступают адреса с выхода счетчика 27, Причем в ячейке с адресом "0" записывается первый отсчет тестового сигнала. Количество адресов, которые формирует счетчик 27 (коэффициент деления) совпадает с количеством отсчетов на одном периоде тестового сигнала.

При записи отсчетов первого периода тестового сигнала на второй вход сумматора

22 через второй ключ 25 поступает "0". После записи отсчетов первого периода сигнал. переноса с выхода счетчика 27 устанавливает триггер 26 в состояние "1", которая переключает второй ключ 25. в результате чего отсчеты тестового сигнала, записанные ранее в БП. поступают через ключ 25 на второй, вход сумматора 22.

Таким образом, в каждую ячейку БП 23 записывается сумма отсчетов гармонического колебания. номер и положение которых одинаковы относительно начала периода внутри каждого периода тестового сигнала. Длительность накопления определяется длительностью импульса на выходе одновибратора 29.

После накопления отсчетов тестового сигнала под воздействием сигнала с выхода

1741274 одновибратора 29 размыкается первый После завершения вычисления коррекключ 21 и с его выхода на вход сумматора 22 тирующей функции для всех выходных копоступает "0", т.е, информация в БП 23 ос- дов АЦП 3. устройство переходит в режим тается неизменной, Отсчеты накопленного приема сигнала. При работе в режиме присигнала с выхода БП 23 поступают на вход 5 ема сигнала входная смесь сигнала, флуктуделителя 24, в котором происходит деление ационных, импульсных и сосредоточенных значений отсчетов на число усредняемых помех поступает на блок 1 бланкирования периодов тестового сигнала. импульсных помех. С выхода блока 1 бланСинхронная работа устройства обеспе- кирования импульсных помех смесь входночивается подачей сигнала с первого выхода 10 го сигнала лока управления, который обнуляет сосредоточенных помех поступает через счетчик 27, триггер 26 и запускает одновиб- аналоговый ключ 2 на вход АЦП 3 а то 29. д, который преобразует ее в цифровую форму. ВыходОтсчеты усредненного тестового сигна- ные коды АЦП 3 через коммутатор 4 постула, содержащие помехи нелинейности с по- 15 пает на адресные входы БП 5, в котором давленным шумом квантования с выхода записаны значения корректирующей функблока 19 накопления через коммутатор 6 ции. С выхода БП5скорректированныезнапоступают на вход блока БПФ 7, чения отсчетов входного сигнала, шума и

С выхода блока БПФ 7 отсчеты всех узкополосных помех через второй коммутаспектральных составляющих последова- 20 тор 6 поступают на вход блока БПФ 7, где тельно поступают периодически на,первый преобразуются из временной в частотную вход умножителя 12. Одновременно с пято- область. го выхода блока управления на вход генератора 13 полиномов Чебышева подаются Цифровой спектр сигнала и помех с вы. номер спектральной составляющей в каче- 25 хода блока БПФ 7 поступает на блок 17 стае номера полиномов Чебышева и эначе- бланкирования узкополосных помех, в котоние выходного кода АЦП, для которого ром подавляются спектральныесостааляювычисляется значение корректирующей щие этих помех, Поскольку узкополосные помехи в частотной области проявляются функции.

С выхода ГПЧ 13 сигналы поступают на 30 как импульсные. блок 17 может быть выполаторой вход умножителя 12, где умножают- нен аналогично блоку 1 бланкирования во ся на соответствующие им спектральные со- времен ной области ставляющие тестового сигнала. Проиэве- Далее в корреляторе 8 определяется дение с выхода множителя 12 поступает на взаимокорреляционная функция опорного первый вход сумматора 10, на второй вход 35 сигнала, поступающего из блока 16 формикоторого поступает. ранее вычисленная ве- роаания опорного сигнала. Коррелятор 8 личина корректирующей функции с выхода может быть выполнен как последовательрегистра 11. Результат суммирования по- ное соединение умножителя и блока, обратступает на вход регистра 11 и одновремен- ного БПФ, аналогичного блоку БПФ 7. С но на информационный вход БП 5. Перед 40 выхода коррелятора 8 выборки поступают началом вычисления значения корректиру- на пороговое устройство 9. Превышение поющей функции для каждого значения аы- рога означает прием сигнала. ходного кода АЦП сигналом с четвертого выхода блока 15 управления регистр 11 обнуляется. 45

П осле выполнения последнего для дан- Устройство корреляционной обработки ного выходногокодаАЦПсуммирования на: широкополосных сигналов по аат.св. N. информационный вход БП 5 с выхода ñóì- 1619414, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с матора 1 поступает величина корректиру- целью расширения динамического диапазоющей функции в соответствии с полино- 50 на при неизменных разрядности и линейномами Чебышева. которая записывается в сти АЦП; выход генератора гармонического ячейку БП 5, С второго выхода блока 15 сигнала соединен с сигнальным входом управления на адресный вход.БП 5 через ключа через сумматор, к другому входу кокоммутатор 4 поступает величина выходно- торого подключен вновь введенный генераго кода АЦП 3, для которой ведется синтез 55 тор шума, а выход АЦП подключен к сигнальному входу второго коммутатора чеТаким образом, вычисляются значения рез вновь введенный накопитель, к др гом корректирующей функции для каждого вы- входу которого подключен вход генератора ходного кода АЦП 3. гармонического сигнала.

1741274

Составитель В.Евдокимова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор И.Касарда

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

Заказ 2093 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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