Способ и устройство синхронизации м-последовательности

Способ и устройство синхронизации м-последовательности

Реферат

 

Способ синхронизации М-последовательности предусматривает получение оценочного значения информационного сигнала путем аналоговой обработки дискретизированных отсчетов информационного сигнала с учетом предсказанного значения сигнала, полученного на основе рекуррентного преобразования ранее приятных и оцененных информационных сигналов. В устройство синхронизации М-последовательности дополнительно введены дискретизатор 1, выделитель тактовой частоты 2 и квантователь 6, а блок формирования оценочных сигналов 3 преобразован для получения оценочных значений информационного сигнала на каждом дискретизированном отсчете информационного сигнала в аналоговой форме с учетом предсказанного значения информационного сигнала. Технический результат заключается в уменьшении времени синхронизации сложных сигналов. 2 с. и 4 з.п.ф-лы, 18 ил.

Предлагаемые технические решения объединены единым изобретательским замыслом и относится к области радиотехники, а именно к области синхронизации сложных сигналов.

Предлагаемые способ и устройство синхронизации M-последовательности могут быть использованы для синхронизации сложных сигналов при малом отношении сигнал/шум на входе приемника.

Известны способы синхронизации M-последовательности, описанные, например, в книге: В.И.Журавлев "Поиск и синхронизация в широком полосных системах". -М. Радио и связь. 1986, с.86-102. Однако известные способы синхронизации предполагают предварительное квантование сигнала на два уровня, чем вносят дополнительные искажения, приводящие к потере информации, и не учитывают рекуррентных свойств M-последовательности по предсказанию значения очередного сигнала на основе ранее принятых сигналов, что приводит к увеличению времени синхронизации.

Известны устройства синхронизации M-последовательности, описанные, например, в книге: В.И.Журавлев "Поиск и синхронизация в широкополосных системах". -М.:Радио и связь. 1986, с.98. рис.3.7. Однако известные синхронизации предварительно квантуют сигнал на два уровня, чем вносят дополнительные искажения, приводящие к потере информации, и не учитывают рекуррентных свойств M-последовательности по предсказанию значения очередного сигнала на основе ранее принятых сигналов, что приводит к увеличению времени синхронизации.

Наиболее близким по своей сущности к заявленному способу синхронизации M-последовательности является известный способ, описанный в книге: В.И.Журавлев "Поиск и синхронизация в широкополосных системах". -М.: Радио и связь. 1986, с. 97. Способ-прототип синхронизации M-последовательности, заключающийся в разделении принятого информационного сигнала на две ветви обработки, временной задержки информационного сигнала в первой ветви, формировании оценочного сигнала и его задерживании во второй ветви, вычислении коэффициента корреляции между задержанной частью информационного сигнала первой ветви и оценочного значением информационного сигнала второй ветви, формировании управляющего сигнала и генерировании M-последовательности двоичных сигналов, с периодом (2ⁿ-1), где n - порядок порождающего полинома.

Недостатком прототипа заявленного способа является то, что информационный сигнал предварительно квантуют на два уровня, чем вносят дополнительные искажения, приводящие к потере информации, и не учитывают рекуррентных свойств M-последовательности по предсказанию значения очередного сигнала на основе ранее принятых сигналов, что приводит к увеличению времени синхронизации.

Наиболее близким по своей сущности к заявленному устройству синхронизации M-последовательности является устройство, показанное в книге: В.И. Журавлев "Поиск и синхронизация в широкополосных системах", -М.: Радио и связь. 1986, с. 98, рис. 3.7. Известное устройство-прототип включает блок формирования оценочных сигналов, каскадно соединенные по информационным входам линию задержки, коррелятор и устройство управления, выход которого подключен к первому управляющему входу регистра сдвига с обратными связями, выход которого является выходом устройства синхронизации.

Недостатком прототипа заявленного устройства является то, что информационный сигнал предварительно квантуют на два уровня, чем вносят дополнительные искажения, приводящие к потере информации, и не учитывают рекуррентных свойств M-последовательности по предсказанию значения очередного сигнала на основе ранее принятых по предсказанию значения очередного сигнала на основе ранее принятых сигналов, что приводит к увеличению времени синхронизации.

Целью изобретения заявленных технических решений является разработка способа синхронизации M-последовательности и устройства, его реализующего, обеспечивающих уменьшение времени синхронизации сложных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в разделении принятого информационного сигнала на две ветви обработки, временной задержке информационного сигнала в первой ветви, формировании оценочного сигнала и его задерживании во второй ветви, вычислении коэффициента корреляции между задержанной частью информационного сигнала первой ветви и оценочным значением информационного сигнала второй ветви, формировании управляющего сигнала и генерировании M-последовательности двоичных сигналов, с периодом (2ⁿ-1), где n - порядок порождающего полинома, принятый сигнал предварительно дискретизируют на k элементов, где k 2. Элементы дискретизированного сигнала разделяют на первые две ветви обработки, в первой ветви первого разделения элементы дискретизированного сигнала задерживают на время k, а во второй ветви первого разделения последовательно, начиная с первого элемента дискретизированного сигнала, из каждого элемента вычитают предсказанное значение информационного сигнала. Полученный разностный сигнал умножают на весовой коэффициент, а затем умноженный сигнал суммируют с предсказанным значением информационного сигнала. Полученное оценочное значение сигнала задерживают на время , равное длительности одного элемента дискретизированного сигнала. Причем оценочное значение сигнала для k-го элемента дискретизированного сигнала разделяют на вторые две ветви обработки. В первой ветви второго разделения оценочное значение информационного сигнала преобразуют по рекуррентному правилу формирования M-последовательности, преобразованное значение оценочного сигнала разделяют на третьи две ветви обработки, в первой ветви преобразованное значение оценочного сигнала задерживают на время, равное k(n-1). Во второй ветви третьего разделения преобразованное значение оценочного сигнала квантуют на два уровня и задерживают на время, равное kn. Во второй ветви второго разделения оценочное значение информационного сигнала последовательно умножают на элементы дискретизированного информационного сигнала первой ветви первого разделения, задержанного на время k, и полученные произведения суммируют. При достижении суммарным сигналом заданного порогового уровня формируют управляющий сигнал на начало генерации. Причем каждый сгенерированный сигнал M-последовательности последовательно умножают на элементы дискретизированного сигнала, задержанного на время k, а полученные произведения суммируют, при превышении суммарным сигналом заданного порогового уровня генерацию продолжают, в противном случае генерацию прекращают. В качестве предсказанного значения информационного сигнала для первого элемента дискретизированного сигнала используют ранее полученное оценочное значение информационного сигнала, преобразованное по рекуррентному правилу формирования M-последовательности, задержанное на время, равное k(n-1) и умноженное на весовой коэффициент. А для i-го элемента (где i = 2,3,...k) в качестве предсказанного значения информационного сигнала используют оценочное значение сигнала, полученное для (i-1)-го элемента дискретизированного сигнала, задержанное на время , равное длительности одного элемента дискретизированного сигнала. Для преобразования оценочного значения информационного сигнала по рекуррентному правилу формирования M-последовательности его перемножают с (n-1) оценочными значениями информационных сигналов, полученных и записанных ранее и умноженных на соответствующий весовой коэффициент порождающего полинома. В качестве начальных условий для начала генерации M-последовательности используют преобразованные, квантованные, оценочные значения информационного сигнала, задержанные на время kn. Указанная новая совокупность выполняемых действий за счет использования рекуррентных свойств M-последовательности по предсказанию значения очередного элемента сигнала на основе ранее принятых элементов сигналов и формирования оценочного сигнала без предварительного ограничения позволяет повысить вероятность правильного приема сложных сигналов и тем самым уменьшает время синхронизации M-последовательности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве синхронизации M-последовательности, содержащем блок формирования оценочных сигналов, каскадно соединенные по информационным входам линию задержки, коррелятор и устройство управления, выход которого подключен к первому управляющему входу регистра сдвига с обратными связями, выход которого является выходом устройства синхронизации, дополнительно введены блок коммутации, выделитель тактовой частоты, квантователь и дискретизатор. Информационный вход дискретизатора в параллель соединен со входом выделителя тактовой частоты и является входом устройства синхронизации, а выход в параллель соединен с информационным входом линии задержки и с информационным входом блока формирования оценочного сигнала. Первый выход блока формирования оценочного сигнала соединен с первым информационным входом блока коммутации, а второй выход соединен со входом квантователя, выход которого соединен со вторым информационным входом блока коммутации. Первый выход блока коммутации соединен с информационным входом регистра сдвига с обратными связями, а второй выход соединен со вторым информационным входом коррелятора. Выход устройства управления в параллель соединен с управляющим входом блока коммутации и с первым управляющим входом регистра сдвига с обратными связями. Первый управляющий выход выделителя тактовой частоты в параллель соединен с управляющими входами дискретизатора, линии задержки, коррелятора и с первым управляющим входом блока формирования оценочного сигнала, а второй управляющий выход в параллель соединен со вторым управляющим входом регистра сдвига с обратными связями и со вторым управляющим входом блока формирования оценочного сигнала. Блок формирования оценочного сигнала состоит из первого и второго аналоговых сумматоров, первого и второго управляемых переключателей, линии задержки и накопителя. Первый выход накопителя соединен со входом первого умножителя на постоянный множитель, выход которого соединен с первым информационным входом первого управляемого переключателя. Управляющий вход первого управляемого переключателя в параллель соединен с управляющим входом второго управляемого переключателя и с управляющим входом накопителя и является вторым управляющим входом блока формирования оценочного сигнала, а выход первого управляемого переключателя в параллель соединен со вторым информационным входом второго аналогового сумматора и с первым информационным входом первого аналогового сумматора. Второй информационный вход первого аналогового сумматора является информационным входом блока формирования оценочного сигнала, а выход соединен со входом второго умножителя на постоянный множитель, выход которого соединен с первым информационным входом второго аналогового сумматора. Выход второго аналогового сумматора в параллель соединен со входом линии задержки и с информационным входом второго управляемого переключателя. Управляющий вход линии задержки является первым управляющим входом блока формирования оценочного сигнала, а выход линии задержки соединен со вторым информационным входом первого управляемого переключателя. Выход второго управляемого переключателя является первым информационным выходом блока формирования оценочного сигнала и соединен с информационным входом накопителя, второй выход которого является вторым информационным выходом блока формирования оценочного сигнала.

Указанная новая совокупность признаков заявленного устройства синхронизации за счет использования рекуррентных свойств M-последовательности по предсказанию значения очередного сигнала на основе ранее принятых элементов сигналов и формирования оценочного сигнала без предварительного ограничения позволяет повысить вероятность правильного приема сложных сигналов и тем самым уменьшает время синхронизации M-последовательности.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволяет установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественным всем признакам заявленных способа и устройства синхронизации, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности "Новизна".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками каждого заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявленных изобретений на достижение указанного технического результата. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности "Изобретательский уровень".

Заявленные объекты изобретения поясняются чертежами, на которых: - на фиг. 1,2,3,4 - осциллограммы, поясняющие суть предлагаемого способа синхронизации M-последовательности; - на фиг. 5 - структурная схема устройства синхронизации M-последовательности; - на фиг.6 - структурная схема выделителя тактовой частоты 2; - на фиг.7 - структурная схема блока формирования оценочного сигнала 3; - на фиг.8 - структурная схема накопителя 3.8; - на фиг. 9 - структурная схема первого управляемого переключателя, в блоке формирования оценочного сигнала 3.2; - на фиг. 10 - схема подключения второго управляемого переключателя, в блоке формирования оценочного сигнала 3.6; - на фиг.11 - структурная схема линии задержки 4; - на фиг.12 - структурная схема коррелятора 7; - на фиг. 13 - схема подключения управляемого переключателя в регистре сдвига с обратными связями 9.4; - на фиг.14 - структурная схема блока коммутации 5; - на фиг.15 - структурная схема регистра сдвига с обратными связями 9; - на фиг.16 - структурная схема линии задержки; - на фиг.17, 18 - графики, показывающие эффект заявленного способа.

Реализация заявленного способа заключается в следующем. При использовании сложных сигналов большое значение имеет частотно-временное согласование параметров. Процесс синхронизации может занимать достаточно большое время в зависимости от периода используемых псевдошумовых сигналов и их корреляционные свойства. Для формирования сложных сигналов широко применяют кодовые последовательности Хаффмана, которые называют еще M-последовательностями, последовательностями максимальной длины, псевдослучайными последовательностями. Рекуррентное правило формирования M-последовательности можно представить в виде рекуррентной формулы: где d_j - j-й элемент M- последовательности, образуемый сложением по модулю 2 некоторого числа предшествующих элементов, хранящихся в регистре, а именно тех из них, коэффициенты при которых равны 1.

Однако период M-последовательности, равный L=2ⁿ-1, где n - порядок порождающего полинома, может оказаться по времени больше, чем время сеанса связи, что значительно осложняет процесс установления синхронизации и, соответственно, значительно увеличивает время установления синхронизации M-последовательности. Кроме того, при использовании известных способов синхронизации отношение сигнал/шум на входе приемника оказывает большое влияние на время синхронизации.

Известно широкое применение генераторов M-последовательности на основе цифровых регистров сдвига с обратными связями. Подобные генераторы оперируют нулями и единицами, а в качестве преобразователя сигнала в регистре сдвига с обратными связями используют сумматоры по модулю два. Однако если произвести замену а сумматоры по модулю два заменить на аналоговые умножители, то на выходе регистра сдвига с обратными связями можно получить последовательности сигналов, отличающихся по знаку. Такая последовательность обладает рекуррентными и корреляционными свойствами, как и цифровая M-последовательность. Однако использование аналоговых M-последовательностей дает ряд преимуществ при обработке искаженных сложных сигналов, за счет того, что нет необходимости внесения дополнительных искажений при квантовании сигнала.

Отрезок M-последовательности на передающей стороне имеет вид, представленный на фигуре 1(а). В процессе передачи сигналы искажаются под воздействием шумов и помех. На приемной стороне искаженный сигнал имеет вид, например, как показано на фигуре 1(б).

Из принимаемой смеси сигнала и шума с помощью известных способов выделяют тактовую частоту (F_t). Известны способы выделения тактовой частоты описаны, например, в книге: Е.М.Мартынов "Синхронизация в системах передачи дискретных сообщений". -М. : Связь, 1972, стр.107. Стробирующие импульсы с тактовой частотой информационных сигналов показаны на фигуре 1(в). Период следования импульсов с тактовой частотой равен T=1/F_t.

Используя известные способы деления частоты, получают частоту, в k раз превышающую тактовую f_d=k F_t, где k - количество дискретизированных отсчетов на длительности одного информационного сигнала. Значение k выбирают в пределах от 2 до 10, так как при k=1 получают вырожденный случай и эффект улучшения оценивания не наблюдается, при k > 10 значительно увеличивается время оценивания сигнала, а точность оценивания практически не увеличивается. Известные способы деления частоты описаны, например, в книге: М.Л.Лейнов, В.С.Качалуба, А.В.Рыжков "Цифровые делители частоты на логических элементах". -М. : Энергия. 1975, стр.93. Стробирующие импульсы с частотой, в k раз превышающей тактовую, показаны на фигуре 1(г). Период следования импульсов с частотой, в k раз превышающей тактовую, равен = 1/f_d. С целью избежания внесения дополнительных искажений принимаемый сигнал на входе демодулятора не квантуют на два уровня, а дискретизируют с частотой f_d. Известные способы дискретизации сигналов описаны, например, в книге: Ж. Маркюс "Дискретизация и квантование". - М.: Энергия. 1969, стр. 45. Аналоговые дискретизированные отсчеты принятого сигнала показаны на фигуре 1 (д). После дискретизации каждый отсчет аналогового сигнала разделяют на первые две ветви обработки. В первой ветви первого разделения элементы дискретизированного информационного сигнала задерживают на время, равное периоду следования информационных сигналов T, а во второй ветви формируют оценочное значение информационного сигнала. Способы задерживания сигналов известны и описаны, например, в книге: И.А. Цыкин "Дискретно-аналоговая обработка сигналов". - М.: Радио и связь. 1982, стр. 19.

С целью наиболее точной оценки искаженного информационного сигнала различают обработку при смене тактовых интервалов информационного сигнала и внутри тактовых интервалов информационного сигнала. Последовательность информационных сигналов показана на фигуре 3(a). Частота дискретизации в k раз выше тактовой частоты информационных сигналов показана на фигуре 3(б).

В моменты смены тактовых интервалов формируют оценочное значение информационного сигнала на первом дискретизированном отсчете смеси сигнала и шума. Моменты смены тактовых интервалов показаны на фигуре 3(в). Для формирования оценочного значения информационного сигнала на первом дискретизированном отсчете смеси сигнала и шума используют умноженное на весовой коэффициент C₂, предсказанное значение информационного сигнала, которое является преобразованным по рекуррентному правилу формирования M-последовательности, оценочным значением информационного сигнала, принятого и оцененного на (n - 1) тактов ранее. Эксперименты показали, что коэффициент C₂ целесообразно выбирать в пределах от 0.1 до 0.5. В случае первоначального установления синхронизации в качестве предсказанного значения могут быть использованы произвольные начальные условия или значения оставшиеся от прошлого сеанса связи. Для формирования оценочного значения из первого дискретизированного отсчета смеси сигнала и шума вычитают умноженное на весовой коэффициент C₂, предсказанное значение информационного сигнала. Дискретизированные значения отсчетов смеси сигнала и шума показаны на фигуре 1(д). Полученную разность умножают на весовой коэффициент C₁ и суммируют с тем же, умноженным на весовой коэффициент C₂, предсказанным значением информационного сигнала. Эксперименты показали, что коэффициент C₁ целесообразно выбирать в пределах от 0.5 до 1. Известные способы сложения сигналов описаны, например, в книге: А. А. Сикарев, О.Н. Лебедев "Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов". - М.: Радио и связь. 1983, стр. 194. По физической сущности умножению сигнала на постоянный множитель соответствует усиление сигнала. Известные способы усиления сигналов описаны, например, в книге: А.А. Сикарев, О.Н. Лебедев "Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов". - М.: Радио и связь. 1983, стр. 184. После чего оценочное значение информационного сигнала, полученное на первом дискретизированном отсчете смеси сигнала и шума, задерживают на время , равное длительности дискретизированного отсчета. Способы задерживания сигналов известны и описаны, например, в книге: И.А. Цыкин "Дискретно-аналоговая обработка сигналов". - М.: Радио и связь. 1982, стр. 19. Оценочные значения информационного сигнала, полученные на каждом дискретизированном отсчете смеси сигнала и шума, показаны на фигуре 1 (е).

В моменты времени внутри тактовых интервалов формируют оценочное значение информационного сигнала из дискретизированных отсчетов смеси сигнала и шума, начиная со второго и до k-го. Моменты времени внутри тактовых интервалов показаны на фигуре 3 (г).

Для формирования оценочного значения информационного сигнала из последующих дискретизированных отсчетов смеси сигнала и шума, начиная со второго и до k-го, используют оценочное значение информационного сигнала, полученное из предыдущего дискретизированного отсчета смеси сигнала и шума, которое является уточненным значением предсказанного значения информационного сигнала. Для формирования оценочного значения сигнала из дискретизированных отсчетов смеси сигнала и шума, начиная со второго и до k-го, вычитают оценочное значение информационного сигнала, полученное из предыдущего дискретизированного отсчета. Затем полученную разность умножают на весовой коэффициент C₁ и суммируют с тем же оценочным значением информационного сигнала, полученным из предыдущего дискретизированного отсчета информационного сигнала. Известные способы сложения сигналов описаны, например, в книге: А.А. Сикарев, О. Н. Лебедев "Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов". - М.: Радио и связь. 1983, стр. 194. По физической сущности умножению сигнала на постоянный множитель соответствует усиление сигнала. Известные способы усиления сигналов описаны, например, в книге: А.А. Сикарев, О. Н. Лебедев "Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов". - М.: Радио и связь. 1983, стр. 184. Полученное оценочное значение сигнала из каждого, начиная с первого и до (k - 1)-го, дискретизированного отсчета задерживают на время , равное длительности дискретизированного отсчета, для использования в дальнейшей оценке информационного сигнала. Способы задерживания сигналов известны и описаны, например, в книге: И.А. Цыкин "Дискретно-аналоговая обработка сигналов". - М.: Радио и связь. 1982, стр. 19. Полученное из k-го дискретизированного отсчета оценочное значение информационного сигнала считают оценочным значением информационного сигнала в целом. Оценочные значения информационных сигналов показаны на фигуре 2(a). Для оценки следующего информационного сигнала все описанные выше операции повторяют.

В аналитической форме данные действия можно записать следующим образом.

где: S_i - i-й дискретизированный отсчет смеси сигнала и шума (где i = 1. ..k); P - предсказанное значение информационного сигнала; S^*_i - оценка информационного сигнала полученная из i-го дискретизированного отсчета сигнала (где i = 1...k); C₁, C₂ - весовые коэффициенты.

Эксперименты показали, что коэффициент C₁ целесообразно выбирать в пределах от 0.5 до 1.0, а коэффициент C₂ целесообразно выбирать в пределах от 0.1 до 0.5.

На фигуре 4 показаны временные диаграммы, поясняющие принцип получения оценочного значения информационного сигнала. На фигуре 4 (а) показан j-й информационный сигнал без искажений. На фигуре 4 (б) показан j-й информационный сигнал, искаженный под воздействием шумов и помех. На фигуре 4 (в) показаны стробирующие импульсы с периодом, равным периоду следования информационных сигналов. На фигуре 4 (г) показаны стробирующие импульсы с периодом, равным периоду следования дискретизированных отсчетов информационного сигнала. На фигуре 4 (д) показаны дискретизированные отсчеты информационного сигнала. Шумы и помехи не позволяют получить истинное значение информационного сигнала, используя известные способы обработки сигналов. Однако можно предположить, что имеется предсказанное значение информационного сигнала, по знаку равное истинному значению информационного сигнала, которое может быть получено путем преобразования по рекуррентному правилу формирования M-последовательности оценочных значений сигналов, ранее принятых и правильно оцененных. На фигуре 4 (е) показано предсказанное значение информационного сигнала. На фигуре 4 (ж) показаны оценочные значения информационного сигнала, полученные на каждом дискретизированном отсчете информационного сигнала. Оценочное значение информационного сигнала, полученное на k-м дискретизированном отсчете информационного сигнала, считается оценочным значением информационного сигнала в целом. Знак сигнала соответствует знаку истинного информационного сигнала, это означает, что оценка сигнала сделана правильно. Таким образом происходит исправление ошибочного информационного сигнала. Оценочное значение информационного сигнала после преобразования по рекурентному правилу формирования M- последовательности будет использовано как предсказанное значение для (j + n)-го информационного сигнала, где n - порядок порождающего полинома M-последовательности.

С целью определения правильности сделанных оценок вычисляют коэффициент корреляции между полученным оценочным значением информационного сигнала, показанного на фигуре 2(а), и каждым значением дискретизированных отсчетов оцененного информационного сигнала, задержанных на время T, равное длительности информационного сигнала, показанных на фигуре 2(б). Полученные значения коэффициентов суммируют. Суммарные значения, полученные при вычислении коэффициентов корреляции, показаны на фигуре 2(в). Суммирование продолжается на протяжении не менее чем n тактов, до тех пор пока не будет превышен заданный порог. Значение порога суммирования задают в зависимости от отношения сигнал/шум на входе приемника.

Кроме того, оценочные значения информационных сигналов после преобразования по рекуррентному правилу квантуют на два уровня "+1" или "-1", а потом задерживают на время, равное T n.

В случае, когда суммарное значение коэффициента корреляции превысит заданный порог, подают управляющее воздействие на начало генерации М-последовательности. Способы формирования управляющего воздействия при превышении заданного порога известны и описаны, например, в книге: А.А.Сикарев, О.Н.Лебедев "Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов".-М.: Радио и связь. 1983, стр. 203.

В качестве начальных условий для генерации М- последовательности используют квантованные оценочные значения информационных сигналов, задержанные на время T n. При этом получение оценочных значений информационных сигналов, их преобразование по рекуррентному правилу формирования М- последовательности и задерживание преобразованных значений на время, равное T (n-1), продолжают. Это позволит в дальнейшем получать более точную априорную информацию о значениях принимаемых сигналов. Структура генератора М-последовательности на приемной стороне должна соответствовать структуре генератора М- последовательности на передающей стороне. Если оценочные значения n информационных сигналов соответствовали истинным значениям n информационных сигналов, то сгенерированная М- последовательность будет синхронна с принимаемой.

При начале генерации М-последовательности вычисляют коэффициент корреляции между сгененированным значением М-последовательности и каждым значением дискретизированных отсчетов сигнала, задержанных на время T, равное длительности информационного сигнала. Способы формирования М- последовательности известны и приведены, например, в книге: А.А.Сикарев, О.Н.Лебедев "Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов". -М. : Радио и связь. 1983, стр. 149. Значение сумматора, накопленное за время до превышения порога, не обнуляют, а суммируют со значениями коэффициента корреляции, полученными после начала генерации.

В случае, если суммарное значение коэффициента корреляции будет не ниже значения коэффициента корреляции, при котором была начата генерация М-последовательности, то принимают решение об установлении истинного синхронизма и генерацию продолжают.

В случае, если суммарное значение коэффициента корреляции будет ниже значения коэффициента корреляции, при котором была начата генерация М-последовательности, то принимают решение об установлении ложного синхронизма, генерацию прекращают, а значение сумматора обнуляют. После этого предпринимается очередная попытка установления синхронизма и выполняют все описанные выше действия, но в качестве предсказанных сигналов используют преобразованные по рекуррентному правилу оценочные значения информационных сигналов, полученные за текущий сеанс связи. Это позволяет сократить время при повторной попытке установления синхронизации М- последовательности.

Возможность исправления информационного сигнала повышает вероятность (p) правильного приема сигнала. Для генерации М- последовательности, синхронной с принимаемой, необходимо без ошибок принять не менее n сигналов подряд. Следовательно, вероятность установления синхронизации при использовании заявленного способа синхронизации М-последовательности P^*_c<p ^{При использовании предложенного способа синхронизации М- последовательности, для которого n > 50, даже малое увеличение вероятности правильного приема приводит к значительному увеличению вероятности установления синхронизации. Соответственно, значительно сокращается время установления синхронизации. Кроме того, применение данного способа позволит принимать сложные сигналы при отношениях сигнал/шум меньше единицы.}

На основе заявляемого способа синхронизации М-последовательности был получен алгоритм обработки сложных сигналов и написана программа обработки сложных сигналов на ПЭВМ. В результате выполнения программы были получены результаты, представленные в виде графиков на фигуре 17. На фигуре 17 показана зависимость вероятности правильного приема одного элемента сложного сигнала от отношения сигнал/шум (h² ) на входе демодулятора. График (а) построен для случая использования заявленного способа синхронизации, а график (б) для случая использования способа синхронизации по зачетному отрезку. Анализируя график можно сделать вывод, что использование заявленного способа синхронизации М- последовательности дает наибольшее улучшение вероятности правильного приема при отношении сигнал/шум от 0.1 до 1.0. Так как время установления синхронизации зависит от вероятности установления синхронизации, то эффективность заявляемого способа можно выразить коэффициентом улучшения времени синхронизации (K_y) при использовании заявленного способа относительно способа синхронизации по зачетному отрезку.

K_у= P^*_c/P_c, где P^*_c - вероятность установления синхронизации при использовании заявленного способа синхронизции М- последовательности; P_c - вероятность установления синхронизации при использовании способа синхронизации М- последовательности по зачетнмоу отрезку.

На фигуре 18 показана зависимость коэффициента улучшения от порядка порождающего полинома, на основе которого строится генератор М- последовательности. Анализируя график, можно сделать вывод, что использование заявляемого способа синхронизации М- последовательности наиболее эффективно для длинных М- последовательностей.

Устройство синхронизации М- последовательности, показанное на фигуре 5, состоит из дискретизатора 1, выделителя тактовой частоты 2, блока формирования оценочного сигнала 3, линии задержки 4, блока коммутации 5, квантователя 6, коррелятора 7, устройства управления 8 и регистра сдвига с обратными связями 9. Выход устройства синхронизации М- последовательности в параллель соединен с информационными входами дискретизитора 1 и выделителя тактовой частоты 2. Информационный выход дискретизатора 1 в параллель соединен с информационными входами блока формирования оценочного сигнала 3 и линии задержки 4. Первый информационный выход блока формирования оценочного сигнала 3 соединен с первым информационным входом блока коммутации 5, а второй информационный выход блока формирования оценочного сигнала 3 соединен с входом квантователя 6, выход которого соединен со вторым информационным входом коммутатора 5. Выход линии задержки 4 соединен с первым информационным входом коррелятора 7, выход которого соединен с входом устройства управления 8. Управляющий выход устройства управления 8 в параллель соединен с управляющими входами коммутатора 5 и регистра сдвига с обратными связями 9. Первый информационный выход коммутатора 5 соединен с информационным входом регистра сдвига с обратными связями 9, а второй информационный выход коммутатора 5 соединен со вторым информационным входом коррелятора 7. Первый управляющий выход выделителя тактовой частоты 2 в параллель соединен с управляющими входами дискретизатора 1, линии задержки 4, коррелятора 7 и с первым управляющим входом блока формирования оценочного сигнала 3. Второй управляющий выход выделителя тактовой частоты 2 в параллель соединен со вторым управляющим входом б