Согласованный фильтр

Согласованный фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: радиотехника и электросвязь - в асинхронно-адресных системах передачи информации. Сущность изобретения: устройство для приема псевдослучайных сигналов содержит импульсный модулятор, генератор тактовых импульсов, линию задержки, N умножителей, m сумматоров , N m фазовращателей, m пороговых блоков, блок формирования копий сигналов, блок обнаружения границ сигналов . 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Н 04 В 1/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4856301/09 (22) 07.05,90 (46) 07,01,93. Бюл, N 1 (72) С.В. Валов, О.А. Павлов, В,Г. Стародубцев и К.Ю. Цветков (56) Варакин Л,Е. Теория систем сигналов, М.: Сов. радио, 1978, с. 150, рис, 6,11, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ПСЕВДОСЛУЧАЙ Н ЫХ СИ ГНАЛ ОВ

Изобретение относится к радиотехнике и электросвязи и может быть использовано в асинхронно-адресных системах передачи информации.

Цель изобретения — повышение отношения сигнал-шум.

На фиг. 1 показана электрическая структурная схема согласованного фильтра; на фиг. 2 — схема линии задержки; на фиг. 3 — схема первого блока задержки; на фиг, 4— схема второго блока задержки; на фиг. 5— схема блока формирования копии сигналов; на фиг. 6 — схема коммутатора; на фиг. 7— схема блока обнаружения границ сигналов; на фиг. 8 — схема квантователя уровня, Устройство для приема псевдослучайных сигналов (фиг. 1) содержит импульсный модулятор 1, генератор 2 тактовых импульсов, линию 3 задержки, N умножителей 41...4-N, m сумматоров 5-1...5-m, N m фазовращателей 6-1-1...6-N-m, m пороговых блоков 7-1...7-m, блок 8 формирования копий сигналов и блок 9 обнаружения границ сигналов.

Линия задержки 3 (фиг, 2) содержит первый блок 10 задержки и вторые 11-1...11(N-1) блоки задержки, (57) Использование: радиотехника и электросвязь — в асинхронно-адресных системах передачи информации. Сущность изобретения; устройство для приема псевдослучайных сигналов содержит импульсный модулятор, генератор тактовых импульсов, линию задержки, N умножителей, m сумматоров, N m фазовращателей, m пороговых блоков, блок формирования копий сигналов, блок обнаружения границ сигналов, 8 ил.

Первый блок 10 задержки (фиг. 3) содержит элемент задержки 12 и элемент памяти 13.

Второй блок 11-i задержки (фиг. 4) содержит элементы задержки 13, 14, элемент памяти 15, ключ 16 и элемент вычитания 17.

Блок 8 формирования копий сигналов (фиг. 5) содержит формирователи 19-1...19N/2 копии сигналов, каждый из которых содержит коммутатор 20, элемент задержки

21, ключ 22 и элементы постоянной памяти

23-1 ...23-m.

Коммутатор (фиг, 6) содержит ключи 241...24-m и сумматор 25, Блок 9 обнаружения границ сигналов (фиг. 7) содержит элементы задержки 26-1, 26-2, квантователь 27 уровня, элементы

ИЛИ 28, 29, 30, элемент ИЛИ вЂ” НЕ 31, элементы И 32, 33, 34, 35, триггер 36, элемент

НЕ 37, элемент задержки 38, 39, Квантователь 27 уровня (фиг. 8) содержит формирователь 40 модуля, пороговые блоки 41-1...41-(m+1), элементы Н Е 42-1...42m, элементы И 43-1...43-m.

Устройство для приема -псевдослучайных сигналов работает следующим образом.

1786665

На.вход поступает групповой сигнал, представляющий собой сумму m сигналов, каждый из которых является определенной последовательностью (отличной от других)

N/2 элементарных импульсов, имеющих длительность t и амплитуду + U или -U, Пронумеруем сигналы индексами i=1, 2...

m, Каждый сигнал имеет свой момент со

" () проявления начала этого сигнала на входе устройства, причем эти моменты для различных i распределены некоторым случайным, заранее не известным образом на интервале времени от Т до Т2 в соответствии с равномерным случайным законом.

Групповой сигнал проходит через импульсный модулятор 1, тактируемый генератором

2 тактовых импульсов, период следования которых равен г /2, а длительность ти <

<г /2, и преобразуется в тактированный групповой сигнал (ТГС), в котором моменты

tg появления начала сигналов на входе линии 3 задержки могут принимать лишь счетное число значений с шагом т /2. ТГС проходит через линию 3 задержки, причем процесс прохождения также тактируется генератором 2 тактовых импульсов. Причем наименьший по значению момент td с последующим за ним интервалом времени длительностью z/2 за нулевой дискретный момент времени, и в последующем процесс работы устройства будем рассматривать в дискретном времени, каждому моменту которого соответствует определенный интервал непрерывного времени длительностью

r/2. Дискретный момент появления начала

i-го сигнала на входе линии 3 задержки обозначим через &j (Й в (0,1,2,...,)2 (Т г — T> (), где )у(— наименьшее целое число, ближайшее к числу у). Дискретная длительность задержки процесса Hà j>-м выходе линии 3 задержки по отношению к процессу на ее входе равна

j> — 1. В каждый дискретный момент времени

d= 0,1,2,...,)2(Т2 — Т1)+ т N/2)/t) (ТГС появляется на выходах линии 3 задержки в параллельном коде, усиливается умножителя 4 в

К-1 раз и поступает через соответствующую группу фазовращателей 6-1...6-N i, настроенную на -ый сигнал. На входы сумматора

5-i для пояснения понятие "настроенная" пронумеруем импульсы в последовательности, соответствующей i-му сигналу, номерами К=1,2...,N/2, соответственно, с последнего до первого по времени импульса. Тогда, если К-ый импульс имеет амплитуду +U, то фазовращатель 6-К- работает таким образом, что напряжение на его выходе равно напряжению на входе, если же

К-ый импульс имеет амплитуду -U, напряже10+И вЂ” нулю, В пороговом блоке 7-i выставляет15

25. ние Unop Разрешающий импульс на выдачу копий на выходы блока 8 поступает из блока

40

55 ние на выходе фазовращателя 6-К-i равно напряжению на выходе лишь по модулю и имеет противоположный знак. В результате на выходе сумматора 5- присутствует отклик по напряжению, равный сумме двух величин, одну из которых можно назвать детерминированной, а другую — случайной.

В моменты d= О + N детерминированная величина равна N U, а в моменты бу Oj + ся заранее заданное и одинаковое для всех

i значение порога Unop. Если в некоторый момент d отклик на выходе сумматора 5-i превысит значение Unop, íà in-м информационном входе блока 8 формирования копий сигналов появляется напряжение, переводящее его в состояние готовности выдать на свои выходы в параллельном коде копию

i-ro сигнала, Таким образом, в каждый момент d блок 8 находится в состоянии готовности выдать на свои выходы B параллельном коде сумму копий сигналов, для которых отклики на выходах соответствующих им сумматоров 5 превысили значе9 обнаружения границ сигналов в случае, если в момент d-1 напряжение íà (N-1) -ом выходе линии 3 задержки изменилось на величину + U по отношению к напряжению на этом же выходе в момент d-2. Разрешающий импульс формируется из тактового, поступающего на тактовый вход блока 9 с выхода генератора 2 в момент d, и поступает на разрешающий вход блока 8. При поступлении разрешающего импульса блок 8 в момент d+1 выдает на свои выходы в параллельном коде сумму копий сигналов, для которых в момент d отклики на выходах соответствующих их сумматоров 5 превысили значение Ugop, Сумма копий в параллельном коде поступает на компенсационные входы линии 3 задержки, где вычитается из

ТГС.

Предполагается, что устройство согласовано с первым i= 1 сигналом. Точность приема определяется значением случайной составляющей отклика на выходе сумматора 5-1 в момент О+ N: чем меньше среднеквадратичное значение этой величины (среднеквадратичное по множеству опытов), тем выше точность. Указанная случайная составляющая будет равна сумме откликов сигналов, для которых 6, 0 сигналов, для которых 9 < 0> и которые не были вычтены из ТГС (либо по причине того, что отклик на выходе сумматора 5-i B момент

9+ N не превысил значения Uoop, либо потому, что в момент Я + N на блок 8 не

1786665 поступил разрешающий импульс с блока 9), а также инверсий сигналов, которые были ошибочно введены в ТГС до момента 0>+N (па причине того, что отклики на выходах сумматоров 5, соответствующих этим сигналам, в моменты d Ф 0j+ N превысили значение Uoop и в эти же моменты на блок 8 поступил разрешающий импульс с блока 9), При достаточно большом значении интервала времени Тг-Т и правильно выбранном значении Unop можно добиться практического отсутствия к моменту 01 + N не вычтенных из ТГС сигналов с 0 <0> и ошибочно введенных в ТГС инверсий сигналов. Тогда, если выбрать ортогональное множество сигналов, рассматриваемая случайная составляющая будет практически равна сумме откликов сигналов, для которых Я=0, Формула изобретения

Согласованный фильтр, содержащий последовательно соединен н ые генератор тактовых импульсов и импульсный модулятор, информационный зход которого является входом согласованного фильтра, линию задержки, тактовый вход которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов, N умножителей, m сумматоров и

N m фазовращателей, причем информаци5 онный вход линии задержки подключен к выходу импульсного модулятора, каждый из

N входов m сумматоров через соответствующие ему последовательно соединенные фазовращатель и умножитель подключен к

10 соответствующему выходу линии задержки, а выход первого из m сумматоров является выходом согласованного фильтра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, в него введены m

15 пороговых блоков и блок формирования копий сигналов, каждый из m информационных входов которого через одноименный пороговый блок подключен к выходу одноименного сумматора, а N/2 выходов под20 ключены к одноименным информационным входам линии задержки, а также блок обнаружения границ сигналов, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, информационный вход

25 подключен к (М-1)-му выходу линии задержки, а выход — к разрешающему входу блока формирования копий сигналов.

178бб65

1786665

1786665

Э5

Сов гавитель Э.Борисов

Телред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор

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

Заказ 257 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственвого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

)13035.:москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5