Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала

Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала

Реферат

 

Использование: в радиотехнике, в частности в широкополосных системах радиосвязи при действии сосредоточенных по спектру помех. Сущность изобретения: для повышения помехоустойчивости устройства в режиме слежения в нем имеется блок 1 защиты от сосредоточенных по спектру помех, содержащий n параллельных цепей, состоящих из полосового фильтра 2, детектор 3, ключа 4 и порогового элемента 5, и общий сумматор 6. Устройство содержит также дешифратор 7 команд, блок 8 корреляторов, блок 9 выбора максимального сигнала, пороговый блок 10, блок 11 сканирования, генератор 14 копий, первый и второй регистры сдвига 15 и 16, блок 17 формирования опорных сигналов, n полосовых фильтров 18, n управляемых усилителей, два сумматора 20 и 21, временной дискриминатор 22, ключ 23 и блок 24 формирования весовых коэффициентов. 1 ил.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в широкополосных системах радиосвязи.

Известно устройство синхронизации широкополосных сигналов, содержащее последовательно соединенные блок поиска, блок управления и генератор опорных сигналов, выходы которого соединены с входами опорных сигналов блока поиска, а также последовательно соединенные блок слежения за задержкой широкополосного сигнала, сигнальный вход которого объединен с входом блока поиска, и индикатор захвата, подключенный к второму входу блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу блока поиска, а третий выход к управляющему входу блока слежения за задержкой широкополосного сигнала, к входам опорных сигналов которого подключены выходы генератора опорных сигналов.

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость при воздействии мощных сосредоточенных по спектру помех.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала (авт. св. СССР N 964987, кл. H 04 B 1/10, H 04 L 7/04, 1981).

Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности слежения за задержкой принимаемого широкополосного сигнала при воздействии мощных сосредоточенных по спектру помех в связи с искажением формы дискриминационной характеристики. Последнее, выражающееся, в частности, в уменьшении крутизны дискриминационной характеристики при нулевой расстройке, может привести к увеличению дисперсии ошибки слежения, образующейся за счет воздействия на вход устройства аддитивного шума.

Цель изобретения повышение помехоустойчивости устройства в режиме слежения.

Сущность изобретения заключается в следующем. При режекции блоком защиты спектра широкополосного сигнала, пораженного сосредоточенными по спектру помехами, искажается форма дискриминационной характеристики временного дискриминатора, т. е. уменьшается крутизна дискриминационной характеристики. В связи с этим снижается точность слежения за задержкой принимаемого широкополосного сигнала. Искажения дискриминационной характеристики объясняются деформацией амплитудного спектра входного сигнала, а именно наличием в этом спектре провалов. Включенные в цепи опорных сигналов управляемые усилители деформируют их спектр таким образом, что дискриминационная характеристика временного дискриминатора выправляется и становится такой же, как если бы в полосе принимаемого сигнала сосредоточенные по спектру помехи отсутствовали. Коэффициенты передачи (далее весовые коэффициенты) управляемых усилителей подбираются блоком формирования весовых коэффициентов в зависимости от количества и расположения отключенных парциальных фильтров блока защиты под воздействием сосредоточенных по спектру помех. Инвариантностью дискриминационной характеристики к количеству и расположению пораженных частотных каналов блока защиты обеспечивается более высокая помехоустойчивость устройства по сравнению с прототипом в режиме слежения за задержкой.

На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивного устройства поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала.

Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала содержит блок 1 защиты от сосредоточенных по спектру помех, содержащий n параллельных цепей, состоящих из полосового фильтра 2, детектора 3, ключа 4 и порогового элемента 5, и общий сумматор 6. В состав устройства входят также дешифратор 7 команд, блок 8 корреляторов, блок 9 выбора максимального сигнала, пороговый блок 10, блок 11 сканирования, первый и второй ДПКД 12 и 13, генератор 14 копий, первый и второй регистры сдвига 15 и 16, блок 17 формирования опорных сигналов, n полосовых фильтров 18, n управляемых усилителей 19, первый и второй сумматоры 20 и 21, временной дискриминатор 22, ключ 23 и блок 24 формирования весовых коэффициентов.

Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала работает следующим образом.

Вначале, пока неопределенность временного положения принимаемого сигнала велика, устройство работает в режиме поиска. При этом ключ 23 закрыт и напряжение ошибки слежения на выходе временного дискриминатора 22 не проходит через ключ 23 на вход блока 11 сканирования. Выходные сигналы полосовых фильтров 2 через ключи 4 поступают на общий сумматор 6. В каждом парциальном частотном канале измеряется мощность смеси сигнала и помех детектором 3. Результат измерения сравнивается с пороговым уровнем в пороговом элементе 5, при превышении которого выдается команда на отключение соответствующего канала. Эти же команды поступают на дешифратор 7 команд. Нережектируемые частотные составляющие входного сигнала складываются в сумматоре 6 и поступают на сигнальный вход блока 8 корреляторов, на опорные входы которого поступают копии псевдослучайной последовательности с выходов первого регистра сдвига 15.

Задержки между опорными сигналами в соседних каналах составляют mT_о, где m целое число; Т_о длительность элементарной посылки ПСП. В каждом корреляторе блока 8 корреляторов осуществляется свертка входного и опорного сигналов в течение времени накопления Т_н, определяемого частотой установочных импульсов, поступающих с ДПКД 13. В блоке 9 выбирается максимальный выходной сигнал блока 8 корреляторов, который сравнивается с порогом в блоке 10. Если уровень выходных сигналов корреляторов ниже порога, то пороговый блок 10 выдает команду на блок 11 сканирования, по которой он осуществляет задержку ПСП, фоpмиpуемой генератором 14 копий, на время mkT_о, где k число корреляторов. С выхода генератора 14 копий псевдослучайная последовательность поступает на первый регистр 15 сдвига, на тактовый вход которого поступает сигнал с выхода ДПКД 12, частота которого задается выходным сигналом дешифратора 7 команд. Частота установочных импульсов блока 8 корреляторов также задается дешифратором 7 команд.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты меньше 50% общего числа каналов, дешифратор 7 команд выдает сигнал, по которому в ДПКД 12 и 13 устанавливаются минимальные коэффициенты деления частоты. В этом случае время накопления в блоке 8 корреляторов минимальное и равно Т_н=Т. Частота тактовых импульсов, поступающих с выхода ДПКД 12 на первый регистр 15 сдвига, такова, что задержка между опорными сигналами соседних корреляторов блока 8 корреляторов равна Т_о.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты больше 50% но меньше 66% дешифратор 7 команд выдает сигнал, по которому коэффициенты деления ДПКД 12 и 13 увеличиваются в 2 раза, и время накопления сигнала блока 8 корреляторов увеличивается в 2 раза (Т_н=2Т). Частота тактовых импульсов первого регистра 15 сдвига уменьшается в 2 раза и, следовательно, задержка между опорными сигналами увеличивается до величины 2Т_о.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты больше 66% но меньше 70% общего числа каналов, дешифратор 7 команд выдает сигналы, по которым коэффициенты деления ДПКД 12 и 13 увеличиваются в 3 раза, соответственно, задержка между опорными сигналами становится 3Т_о, а время накопления Т_н=3Т. При отключении более 70% частотных каналов блока 1 защиты задержка между опорными сигналами увеличивается до 4Т_о, а время накопления до Т_н=4Т.

По окончании процесса поиска пороговый блок 10 выходным сигналом разрешает блоку 24 сформировать весовые коэффициенты, одновременно открывается ключ 23, при этом сигнал ошибки слежения с выхода временного дискриминатора 22 поступает на вход блока 11 сканирования. С выхода блока 11 сканирования на тактовый вход второго регистра 16 сдвига поступает тактовая частота, не зависящая от сигналов дешифратора 7 команд. Задержанные копии сигнала с выходов второго регистра 16 сдвига через блок 17 формирования опорных сигналов, полосовые фильтры 18, управляемые усилители 19, первый и второй сумматоры 20 и 21 поступают на вход опорных сигналов временного дискриминатора 22, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное ошибке слежения. В соответствии с командами блока 1 защиты блок 24 формирования весовых коэффициентов устанавливает требуемые коэффициенты передачи управляемых усилителей 19, выходные сигналы которых, деформируя спектр опорных сигналов, уменьшают ошибку слежения до минимальной. В случае отсутствия сосредоточенных по спектру помех в полосе принимаемого сигнала блок 24 формирования весовых коэффициентов, как и в режиме поиска, устанавливает коэффициенты передачи n управляемых усилителей 19 равными единице.

Формула изобретения

АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ПОИСКА И СЛЕЖЕНИЯ ЗА ЗАДЕРЖКОЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО СИГНАЛА, содержащее последовательно соединенные блок защиты от сосредоточенных по спектру помех, блок корреляторов, блок выбора максимального сигнала, пороговый блок, блок сканирования, первый делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД) и первый регистр сдвига, последовательно соединенные генератор копий сигнала, второй регистр сдвига и блок формирования опорных сигналов, дешифратор команд и последовательно соединенные временной дискриминатор и ключ, второй ДПКД, блок защиты от сосредоточенных по спектру помех содержит n цепей, соединенных параллельно по входу, каждая из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, детектор, пороговый элемент и ключ, выход которого подключен к соответствующему входу общего сумматора, при этом во всех n цепях вход детектора соединен с другим входом ключа, при этом выходы пороговых элементов являются также адресными выходами блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, управляющие входы первого и второго ДПКД подключены к выходу дешифратора команд, адресные входы которого соединены с адресными выходами блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, выход второго ДПКД подключен к установочным входам блока корреляторов и блока сканирования, первый и второй сигнальные выходы которого подключены соответственно к сигнальным входам второго ДПКД и генератора копия сигнала, выход которого через первый регистр сдвига подключен к установочным входа блока корреляторов, другой вход и выход ключа подключены соответственно к выходу порогового блока и второму сигнальному входу блока сканирования, управляющий выход которого подключен к управляющему входу второго регистра сдвига, вход временного дискриминатора подключен к выходу блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, отличающееся тем, что в него введены две группы из p/2 ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра и управляемого усилителя, первый и второй сумматоры и блок формирования весовых коэффициентов, адресные входы которого подключены к адресным выходам блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, управляющий вход блока формирования весовых коэффициентов подключен к выходу порогового блока, выходы блока формирования опорных сигналов к входам полосовых фильтров, выходы управляемых усилителей через первый и второй сумматоры к входам временного дискриминатора, управляющие выходы блока формирования весовых коэффициентов к управляющим входам управляемых усилителей обеих групп.

РИСУНКИ

Рисунок 1