Приемник последовательных многочастотных сигналов

Приемник последовательных многочастотных сигналов

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для приема дискретной информации широкополосными системами с последовательными многочастотными (ПМЧ) сигналами. Достигаемым техническим результатом является повышение помехоустойчивости. Возможность приема ПМЧ сигналов, с учетом их задержки на трассе распространения, достигается тем, что к известным блокам: входному блоку, набору квадратурных корреляторов, формирователю квадратур, генератору тактовых импульсов, генератору псевдослучайных перестановок, датчику опорных частот, формирователю порогового сигнала, решающему блоку, введены новые блоки - мультиплексоры, переключатель режимов, формирователь адаптивного порогового напряжения, блок задержки, блок сопряжения, преобразователь последовательного кода в параллельный код, запоминающее устройство, формирователь тактов, формирователь команд режимов, блок управляемой задержки, элемент НЕ, а также блок сравнения, коммутатор и умножитель на фиксированную константу в каждом квадратурном корреляторе, определенным образом соединенные. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиосвязи, в частности, может быть использовано для приема дискретной информации широкополосными системами с последовательными многочастотными сигналами.

Известны приемники с последовательными многочастотными (ПМЧ) сигналами, называемыми также дискретными частотно-модулированными (манипулированными) сигналами (см., например. Окунев ML Б., Яковлев Л.А. Широкополосные системы связи с составными сигналами. -М.: Связь, 1968, с. 13, рис. 1.6; Тузов Г. И. Статистическая теория приема сложных сигналов. -М.: Сов.радио, 1977, с. 66, рис. 2.8; Чердынцев В.A. Проектирование радиотехнических систем со сложными сигналами. -Минск: Высшая школа, 1979, с. 18, рис. 22; Тузов Г.И. и др. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами. -М.: Радио и связь, 1985, с. 34, рис. 2.6. Журавлев В. И. Поиск и синхронизация в широкополосных системах. -М.: Радио и связь, 1986, с. 6, рис. 1.3).

Известны также приемники, в квадратурных каналах которых операция детектирования заменена упрощенной операцией суммирования модулей квадратур (cм., например, Митяшев В.Н. О помехоустойчивости двух способов приема импульсных сигналов. Радиотехника и электроника, 1961, N.5, 706-715; Изделие P-694. Техническое описание. ЦЛ2.003.127 ТО, кн.1, 1987. Омский НИИ приборостроения).

Из известных приемников наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому при его использовании эффекту является приемник последовательных многочастотных сигналов, описанный в кн. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. -М: Радио и связь, 1985, с.19, рис.1.11. Это устройство, вместе с упрощенными квадратурными каналами (прототип), содержит набор квадратурных корреляторов, формирователь квадратур, формирователь порогового сигнала, решающие устройство, коммутатор, частотный модулятор, генератор тактовых импульсов (ТИ), генератор псевдослучайных перестановок (ПСПЕР), первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходом генератора ТИ, датчик опорных частот, вход которого соединен с вторым выходом генератора ТИ, а выход подключен к сигнальному входу коммутатора, управляющий вход и выход которого соединен соответственно с выходом генератора ПСПЕР и входом частотного модулятора, входной блок, выход которого подключен к входам квадратурных корреляторов, выходы которых соединены с информационными входами решающего блока, выход которого является выходом устройства, при этом каждый квадратурный коррелятор состоит из двух цепочек последовательно соединенных перемножителя, интегратора и блока формирования модуля, подключенных к входам сумматора, выход которого является выходом квадратурного коррелятора, причем первые входы перемножителей объединены и являются входом квадратурного коррелятора, вторые входы перемножителей и интеграторов соединены соответственно с выходами формирователя квадратур и третьим выходом генератора ТИ, а также первым дополнительным входом решающего блока, второй дополнительный вход которого соединен с выходом формирователя порогового сигнала.

Структурная схема приемника прототипа представлена на фиг.1, где 1 - входной блок, 2-1,...,2-P - квадратурные корреляторы, 2-1-1, 2-1-4 - перемножители, 2-1-2, 2-1-5 - интеграторы, 2-1-3, 2-1-6 - блоки формирования модуля, 2-1-7 - сумматор, 3 - генератор тактовых импульсов (ТИ), 4 - генератор псевдослучайных перестановок (ПСПЕР), 5 - датчик опорных частот, 6 (6-1,...,6-P) - формирователь квадратур, 7 - формирователь порогового сигнала, 8 - решающий блок, 9 - коммутатор, 10 (10-1,...,10-P) - частотный модулятор, Прием и передача (которую рассмотрим для более ясного понимания работы приемника) последовательных многочастотных (ПМЧ) сигналов осуществляется следующим образом.

На передающей стороне генератором псевдослучайных перестановок (идентичным генератору ПСПЕР 4 приемника прототипа), за длительность T ПМЧ сигнала вырабатывается М различных K-разрядных (2^К=М) чисел (псевдослучайная перестановка из М чисел), которые последовательно во времени, с тактом ( = T/М) по К адресным цепям поступают на вход коммутатора (идентичного коммутатору 9), на информационные входы которого от датчика (идентичного датчику 5) подается сетка из М опорных частот, получаемых, например, путем деления одной опорной частоты. Коммутатор, в зависимости от того, какой код (текущее значение псевдослучайной перестановки) поступил на его адресные входы, разрешает прохождение сигнала на вход информационного модулятора от одного из М выходов датчика опорных частот. В информационном модуляторе входной сигнал манипулируется поступающими по Д (Д К) цепям от датчика информации символами дискретного сообщения, скажем символами 0 или 1, если информационная последовательность от датчика информации является двоичной, или символами 0,1,...,P-1, если информационная последовательность P-ичная (P=2^Д, P М). В первом случае, при информационном символе 0 кодовая последовательность, определяющая порядок смены частот ПМЧ сигнала, проходит информационный модулятор без изменений, при информационном символе 1 инвертируется, т.е. в информационном модуляторе информационная последовательность суммируется по модулю 2 с кодовой последовательностью с выхода коммутаторы. Во втором случае (при P-ичной информационной последовательности) в информационном модуляторе производится суммирование по модулю P последовательностей, поступающих на его входы. Таким образом, если a1, a2,...,aM - псевдослучайная перестановка, вырабатываемая генератором псевдослучайных перестановок за время T (длительность ПМЧ сигнала), то в информационном модуляторе осуществляются операции: для передачи символа 0 - a1 0,..., aM 0, символа 1 - a1 1,..., aM 1 и т.д.

где - суммирование по модулю P.

Промодулированная в информационном модуляторе кодовая последовательность, определяющая порядок переключения частот в ПМЧ сигнале, поступает на вход генератора, вырабатывающего элементарное колебание ПМЧ сигнала, которое усиливается по мощности и излучается антенной.

На приемной стороне сигнал, принятый антенной, усиливается, подвергается предварительной фильтрации во входном блоке 1 и поступает на входы квадратурных корреляторов 2-1,...,2-P (P=2^Д) ПМЧ сигналов, на другие входы которых с частотного модулятора 10 через формирователь 6 квадратур (синфазной и квадратурной компонент) поступают сдвинутые на дискретное число позиций сигналы датчика 5 опорных частот, переключаемые коммутатором 9 по сигналам от генератора 4 ПСПЕР, синхронизированного с генератором ПСПЕР на передающей стороне. На квадратурный коррелятор 2-1 сигнал с выхода частотного модулятора 10 подается, например, с нулевым сдвигом, на коррелятор 2-2 - со сдвигом на одну позицию, на коррелятор 2-3 - на 2 позиции и т.д. Таким образом, квадратурные корреляторы по сигналу от генератора 4 ПСПЕР настраиваются последовательно во времени на частоты элементарных колебаний излученного ПМЧ сигнала, причем первый коррелятор 2-1 настраивается в точности на те частоты, которые задаются генератором 4, второй коррелятор 2-2 настраивается со сдвигом всех частот на одну позицию, третий коррелятор 2-3- на 2 позиции и т. д. Решающий блок 8, на входы которого поступают сигналы с выходов всех квадратурных корреляторов 2-1, ...,2-P, отберет наибольший сигнал того коррелятора, настройка которого совпадает с дискретным сдвигом псевдослучайной последовательности в результате информационной модуляции элементов ПМЧ сигнала на передающей стороне.

Синхронизация генератора 4 ПСПЕР, датчика 5 опорных частот, квадратурных корреляторов 2-1, . . .,2-P, решающего блока 8 осуществляется генератором 3 тактовых импульсов, идентичным генератору тактовых импульсов на передающей стороне.

ПРИМЕЧАНИЕ. В первоисточнике прототипа (кн. Варакин Л.С. Системы связи с шумоподобными сигналами. -М.: Радио и связь, 1985, с. 19, рис. 1.11) информационный модулятор на передающей стороне назван частотным модулятором (ЧМ), а генераторы псевдослучайных перестановок - генераторами кодовой последовательности (ГЧМ) частотно-манипулированного (ЧМ) широкополосного сигнала (ШПС). На наш взгляд, название "информационный модулятор" больше соответствует его функциональному назначению, так как именно в нем осуществляется модуляция информационным символом исходной псевдослучайной последовательности, управляющей частотой переключения элементов ПМЧ сигнала.

Генератор 4 и его аналог на передающей стороне переименованы в генераторы псевдослучайных перестановок потому что, как отмечено в первоисточнике (кн. Варакина), "всего используется М частот, и ни одна из них не применяется дважды в одном ШПС", ПМЧ сигнале, в нашей терминологии, а это означает, что за длительность T ПМЧ сигнала генератор 4 (и его аналог на передающей стороне) вырабатывают набор из М различных псевдослучайных чисел a1, a2,..., aM, который, как известно, называется перестановкой (см., напр., Бронштейн И. Н, Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ. -М. 1957, с.163 или -М. 1980, с. 199).

Модуляция ПМЧ сигнала сдвигом его элементарных частотных сигналов на некоторую фиксированную позицию, связанную со значением информационного сигнала, вырабатываемого датчиком информации на передающий стороне, допускает простую техническую реализацию информационного модулятора и частотного модулятора 10 на приемной стороне, однако имеет существенный недостаток - позволяет имитировать информационный сигнал, напр. переизлучением ПМЧ сигналов с постоянным сдвигом его элементов на одно и то же значение частоты. Действительно, пусть, например, ПМЧ сигнал формируется из 16 частот, т.е. М=16. Следовательно, алфавит информационных символов также не превышает 16. Будем, для конкретности, считать, что в качестве информационных символов используются числа 0,1, ...,15. Тогда, как уже отмечалось, передаче информационного числа, скажем 2, соответствует сдвиг в информационном модуляторе псевдослучайных чисел a1,...,aM на две позиции: a1 2,...,aM 2, что, в свою очередь, соответствует сдвигу частоты элементов ПМЧ сигнала на выходе генератора ПМЧ сигналов на передающий стороне также на две позиции: f1 2,..., fM 2. Ясно, что если передается информационный символ 2 и одновременно переизлучаются элементы ПМЧ сигнала большей мощности, со сдвигом, например, на 3 позиции, то решающий блок 8 на приемной стороне выделит ПМЧ сигнал f1 5 ..., fM 5, т.е. сигнал, соответствующий информационному символу 5.

Аналогичный недостаток - детерминированный характер функции модуляции псевдослучайной последовательности, определяющей закон переключения элементов ПМЧ сигнала, информационной последовательностью - присущ и аналогам. Так в системе из кн. Журавлев В.И. Поиск и синхронизация в широкополосных системах. - М.: Радио и связь, 1986, с. 9, рис. 1.3 используется метод модуляции, аналогичный уже описанному, когда "широкополосный сигнал (ШПС) дополнительно манипулируют символами двоичного сообщения, причем символу 1 соответствует исходный ШПС, а символу 0 - его инверсия" (для этого в устройство на рис. 1.3 введен преобразователь абсолютного кода в относительный код (АК/ОК), на вход которого поступают двоичные сигналы дискретного сообщения d(t)).

Недостатком известного приемника является также отсутствие задержки при формировании опорных ПМЧ сигналов для квадратурных корреляторов по отношению к ПМЧ сигналам, формируемым на передающей стороне, что не позволяет учесть время распространения переданного сигнала и приводит к энергетическим потерям, когда длительности элементов ПМЧ сигнала сравнимы с задержкой сигнала на трассе распространения. Другим недостатком устройства-прототипа является уменьшение его помехоустойчивости за счет использования в квадратурных корреляторах неоптимальной обработки - суммирования модулей квадратурных напряжений.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности путем более эффективного использования энергетического потенциала ПМЧ сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в приемник ПМЧ сигналов, содержащий набор квадратурных корреляторов, формирователь квадратур, формирователь порогового сигнала, решающий блок, генератор тактовых импульсов (ТИ), генератор псевдослучайных перестановок (ПСПЕР), первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора ТИ, датчик опорных частот (ОЧ), вход которого соединен с вторым выходом генератора ТИ, а также входной блок, подключенный выходом к параллельно соединенным по входу квадратурным корреляторам, состоящим каждый из двух цыпочек последовательно соединенных перемножителя, интегратора, и блока формирования модуля, и сумматора, при этом первые входы перемножителей объединены и являются входом квадратурного коррелятора, вторые входы перемножителей и интеграторов соединены соответственно с выходами формирователя квадратур и первым дополнительным входом решающего блока, а выход сумматора, являющийся выходом квадратурного коррелятора, подключен, за исключением первого, к соответствующему информационному входу решающего блока, выход которого является выходом радиоприемного устройства, введены мультиплексоры, сигнальные входы которых соединены с выходом датчика ОЧ, переключатель режимов, элементы которого содержат две переключаемые цепи, одна ив которых находится в замкнутом, другая - в разомкнутом состоянии, формирователь адаптивного порогового напряжения, первый вход которого через замкнутую цепь элемента переключателя режимов соединен с выходом первого квадратурного коррелятора, а второй вход и выход подключены соответственно к второму выходу генератора ТИ и второму дополнительному входу решающего блока, блок задержки, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами генератора ТИ, блок сопряжения, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым выходом генератора ТИ и выходом генератора ПСПЕР, преобразователь последовательного кода в параллельный код, состоящий из набора последовательно-параллельных регистров, информационный вход и последний выход первого регистра которого соединен соответственно с первым выходом блока сопряжения и информационным входом второго регистра, а информационный вход и последний выход второго и остальных регистров соединены соответственно через замкнутые и разомкнутые цепи элементов переключателя режимов между собой и информационным входом последующего регистра, запоминающие устройство, состоящее из набора регистров, информационные входы и выходы которых соединены соответственно с выходами последовательно-параллельных регистров преобразователя последовательного кода в параллельный код и управляющими входами мультиплексоров, тактовые входы первого и второго регистров подключены к второму выходу генератора ТИ, а тактовые входы третьего и остальных регистров соединены через замкнутые цепи элементов переключателя режимов соответственно с первым и последующими выходами блока задержки, причем через разомкнутые цепи этих же элементов переключателя режимов тактовый вход второго регистра и остальных регистров соединен с тактовым входом последующего регистра, делители частоты, входы и выходы которых соединены соответственно с выходами мультиплексоров и входами формирователя квадратур, формирователь тактов, первый и второй входы которого соединены соответственно с четвертым выходом генератора ТИ и вторым выходом блока сопряжения, а выход соединен с объединенными тактовыми входами последовательно-параллельных регистров преобразователя последовательного кода в параллельный код, формирователь команд режимов, первый вход и выход которого соединены соответственно через разомкнутую цепь элемента переключателя режимов с вторыми входами интеграторов квадратурных корреляторов и третьим входом формирователя тактов, и блок управляемой задержки, вход и выход которого соединен соответственно с вторым входом формирователя команд режимов и входом генератора ТИ, при этом пятый и шестой выходы генератора ТИ через замкнутую и разомкнутую цепи элемента переключателя режимов, выходы которых объединены, соединены с вторыми входами интеграторов квадратурных корреляторов, выход первого квадратурного коррелятора через разомкнутую цепь элемента переключателя режимов соединен с первым входом решающего блока, третий и четвертый входы формирователя адаптивного порогового напряжения соединены соответственно с выходом формирователя порогового сигнала и первым дополнительным входом решающего блока, выход которого соединен с входом блока управляемой задержки и является выходом радиоприемного устройства, а выход формирователя команд режимов соединен непосредственно и через элемент НЕ с сигнальными входами переключателя режимов, кроме того, в каждом квадратурном корреляторе введены блок сравнения, коммутатор и блок умножения на константу, при этом первые и вторые входы блока сравнения и коммутатора соответственно объединены и подключены к выходам блоков формирования модуля, а выход блока сравнения соединен с третьим входом коммутатора, выходы которого соединены, один - непосредственно, другой - через блок умножения на константу, с входами сумматора. При этом формирователь адаптивного порогового напряжения содержит два регистра, блок сравнения и перемножитель, причем информационный вход первого регистра, объединенные тактовые входы первого и второго регистров и установочный вход второго регистра являются соответственно первым, вторым и четвертым входами формирователя адаптивного порогового напряжения, первые выходы регистров соединены с входами блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом первого регистра, а второй вход и второй выход второго регистра соединены соответственно с вторым выходом первого регистра и первым входом перемножителя, второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом формирователя адаптивного порогового напряжения; блок задержки содержит счетчик, установочный и информационный входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока задержки, и регистр сдвига, выходы которого являются выходами блока задержки, причем тактовый и информационный входы регистра сдвига соединены соответственно с выходом и установочным входом счетчика; формирователь тактов содержит счетчик и три элемента ИЛИ, причем выход счетчика через последовательно соединенные первый, второй и третий элементы ИЛИ подключен к своему информационному блоку, установочный вход счетчика и второй вход первого элемента ИЛИ объединены и являются вторым входом формирователя тактов, вторые входы второго и третьего элементов ИЛИ являются соответственно первым и третьим входами формирователя тактов, а выход второго элемента ИЛИ является выходом формирователя тактов; формирователь команд режимов содержит счетчик, D-триггер с установкой в нуль и элемент ИЛИ, причем выход счетчика соединен с первым входом D-триггера с установкой в нуль, второй вход которого соединен с источником фиксированного напряжения, а через элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с источником фиксированного напряжения, подключен к собственному установочному входу, при этом информационный вход счетчика, третий вход и выход D-триггера с установкой в нуль являются соответственно первым, вторым входами и выходом формирователя команд режимов.

Структурная схема заявляемого приемника представлена на фиг. 2, где 1 - входной блок, 2-1,...,2-М - квадратурные корреляторы, 2-1-1, 2-1-4 - перемножители, 2-1-2, 2-1-5 - интеграторы, 2-1-3, 2-1-6 - блоки формирования модуля, 2-1-7 - сумматор, 2-1-8 - блок сравнения, 2-1-9 - коммутатор, 2-1-10 - умножитель на фиксированную константу, 3 - генератор тактовых импульсов (ТИ), 4 - генератор псевдослучайных перестановок (ПСПЕР), 5 - датчик опорных частот (ОЧ), 6 (6-1,...,6-М) - формирователь квадратур, 7 - формирователь порогового сигнала, 8 - решающий блок, 9-1,...,9-М - мультиплексоры, 10 - переключатель режимов, 10-1, 10-2,...,10-2M-1 - элементы переключателя режимов, 11 - формирователь адаптивного порогового напряжения, 11-1, 11-3 - регистры, 11-2 - блок сравнения, 11-4 - перемножитель, 12 - блок задержки, 12-1 - счетчик, 12-2 - регистр сдвига, 13 - блок сопряжения, 14 - преобразователь последовательного кода в параллельный код, 14-1,...,14-М - последовательно-параллельные регистры, 15 - запоминающее устройство, 15-1,...,15-М - регистры, 16-1,...,16-М - делители частоты, 17 - формирователь тактов, 17-1 - счетчик, 17-2, 17-3, 17-4 - элементы ИЛИ, 18 - формирователь команд режимов, 18-1 - элемент ИЛИ, 18-2 - счетчик, 18-3 - D-триггер с установкой в нуль, 19 - элемент НЕ, 20 - блок управляемой задержки.

В предлагаемом приемнике генератор 3 ТИ подключен первым и вторым выходами соответственно к первому и второму входам генератора 4 ПСПЕР, а также к первому входу датчика 5 ОЧ, выход которого соединен с сигнальными входами мультиплексоров 9-1, ...,9-М; входной блок 1 подключен выходом к параллельно-соединенным по входу квадратурным корреляторам 2-1,...,2-М, каждый из которых состоит из двух цепочек последовательно-соединенных перемножителя 2-1-1, интегратора 2-1-2, формирователя 2-1-3 модуля и перемножителя 2-1-4, интегратора 2-1-5, формирователя 2-1-6, подключенных к соответствующим входам блока 2-1-8 сравнения и коммутатора 2-1-9, при этом первые входы перемножителей 2-1-1 и 2-1-4 объединены и являются входом квадратурного коррелятора, вторые входы перемножителей 2-1-1, 2-1-4 и интеграторов 2-1-2, 2-1-5 соединены соответственно с выходами формирователя 6 (6-1,...,6-М) квадратур и первым дополнительным входом решающего блока 8, выход блока 2-1-8 сравнения соединен с третьим входом коммутатора 2-1-9, выходы которого соединены, один непосредственно, другой через блок 2-1-10 умножения на константу, с входами сумматора 2-1-7, а выход сумматора 2-1-7, являющийся выходом квадратурного коррелятора, подключен, за исключением первого, к соответствующему информационному входу решающего блока 8; выход квадратурного коррелятора 2-1 через разомкнутую и замкнутую цепи элемента 10-2 переключателя режимов соединен соответственно с первым информационным входом решающего блока 8, с первым входом формирователя 11 адаптивного порогового напряжения, второй вход и выход которого подключены соответственно к второму выходу генератора 3 ТИ и второму дополнительному входу решающего блока 8, а третий и четвертый входы соединены соответственно с выходом формирователя 7 порогового сигнала и первым дополнительным входом решающего блока 8; блок 12 задержки первым и вторым входами соединен соответственно с вторым и третьим выходами генератора 3 ТИ; блок 13 сопряжения первым и вторым входами соединен соответственно с вторым выходом генератора 3 ТИ и выходом генератора 4 ПСПЕР; преобразователь 14 последовательного кода в параллельный код состоит из набора последовательно-параллельных регистров 14-1,...,14-М, информационный вход и последний выход первого регистра 14-1 соединен соответственно с первым выходом блока 13 сопряжения и информационным входом второго регистра 14-2, а информационный вход и последний выход второго регистра 14-2 и остальных регистров 14-3,...,14-М соединены соответственно через замкнутые и разомкнутые цепи элементов 10-3,...,10-М переключателя режимов между собой и информационным входом последующего регистра; запоминающее устройство 15 состоит из набора регистров 15-1,...,15-М, информационные входы и выходы которых соединены соответственно с выходами последовательно-параллельных регистров 14-1,...,14-М преобразователя 14 последовательного кода в параллельный код и управляющими входами мультиплексоров 9-1,...,9-М, подключенных выходами через делители 16-1,...,16-М частоты к входом формирователя 6 (6-1, ...,6-М) квадратур, причем тактовые входы первого и второго регистров 15-1 и 15-2 подключены к второму выходу генератора 3 ТИ, а тактовые входы третьего и остальных регистров 15-3,...,15-М соединены через замкнутые цепи элементов 10-М+1,...,10-2M-2 переключателя режимов соответственно с первым и последующими выходами 1, . ..,М-2 блока 12 задержки, кроме того, через разомкнутые цепи этих же элементов 10-М+1,...,10-2M-2 переключателя режимов тактовый вход второго регистра 15-2 и остальных регистров 15-3,...,15-M-1 соединен с тактовым входом последующего регистра 15-4,...,15-М; первый и второй входы формирователя 17 тактов соединены соответственно с четвертым выходом генератора 3 ТИ и вторым выходом блока 13 сопряжения, а выход соединен с объединенными тактовыми входами последовательно-параллельных регистров 14-1 ,... , 14-М преобразователя 14 последовательного кода в параллельный код; выход формирователя 18 команд режимов соединен с третьим входом формирователя 17 тактов; вход и выход блока 20 управляемой задержки соединены соответственно с вторым входом формирователя 18 команд режимов и входом генератора 3 ТИ; пятый и шестой выходы генератора 3 ТИ через замкнутую и разомкнутую цепи элемента 10-2 переключателя режимов, выходы которых объединены, соединены с вторыми входами интеграторов 2-1-2 и 2-1-5 квадратурных корреляторов 2-1,... ,2-М и через разомкнутую цепь элемента 10-1 переключателя режимов - с первым входом формирователя 18 команд режимов; выход решающего блока 8, являющегося выходом радиоприемного устройства, соединен с входом блока 20 управляемой задержки, а выход формирователя 18 команд режимов соединен непосредственно и через элемент 19 НЕ с сигнальными входами переключателя 10 режимов. Кроме того, в формирователе 11 адаптивного порогового напряжения, содержащем два регистра 11-1 и 11-3, блок 11-2 сравнения и перемножитель 11-4, первые выходы регистров 11-1 и 11-3 соединены с входами блока 11-2 сравнения, выход которого соединен с вторым входом первого регистра 11-1, а второй вход и второй выход второго регистра 13-3 соединены соответственно с вторым выходом первого регистра 11-1 и первым входом перемножителя 11-4, второй вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом формирователя 11, а информационный вход первого регистра 11-1 и объединенные тактовые входы первого и второго регистров 11-1 и 11-3 являются соответственно первым и вторым входами формирователя 11 адаптивного порогового напряжения; в блоке 12 задержки, содержащем счетчик 12-1, установочный и информационный входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока 12, и регистр 12-2 сдвига, выходы которого являются выходами блока 12 задержки, при этом тактовый и информационный входы регистра 12-2 сдвига соединены соответственно с выходом и установочным входом счетчика 12-1; в формирователе 17 тактов, содержащем счетчик 17-1 и три элемента 17-2, 17-3, 17-4 ИЛИ, выход счетчика 17-1 через последовательно соединенные элементы 17-2, 17-3 и 17-4 ИЛИ подключен к своему, информационному входу, установочный вход счетчика 17-1 и второй вход элемента 17-2 ИЛИ объединены и являются вторым входом формирователя 17, вторые входы элементов 17-3 и 17-4 ИЛИ являются первым и третьим входами формирователя 17, а выход элемента 17-3 ИЛИ является выходом формирователя 17 тактов; в формирователе 18 команд режимов, содержащем счетчик 18-2, D-триггер 18-3 с установкой в нуль и элемент 18-1 ИЛИ, выход счетчика 18-2 соединен с первым входом D-триггера 18-3 с установкой в нуль, второй вход которого соединен с источником фиксированного напряжения, а через элемент 18-1 ИЛИ, второй вход которого соединен с источником фиксированного напряжения, подключен к собственному установочному входу, при этом информационный вход счетчика 18-2, третий вход и выход D-триггера 18-3 с установкой в нуль являются соответственно первым, вторым входами и выходом формирователя 18 команд режимов.

Принцип функционирования предлагаемого приемника иллюстрируется циклограммами фиг.3 и состоит в следующем.

Приемник работает в двух режимах: в режиме "Информация", когда осуществляется прием информационных последовательных многочастотных (ПМЧ) сигналов, представляющих собой отрезки (последовательности) гармонических колебаний, несущие частоты которых изменяются по закону псевдослучайной последовательности, одинаковому на передающей и приемной сторонах, а структура задается частотно-временной матрицей, и в режиме "Синхросигнал", когда осуществляется прием синхросигналов, состоящих из нескольких ПМЧ сигналов, соответствующих нескольким информационным посылкам одного и того же символа, скажем "0".

Дежурным (ждущим) режимом является режим "Синхросигнал", при котором замкнутые и разомкнутые цепи элементов 10-1, 10-2,...,10-2M-1 переключателя 10 режимов находятся в положении, указанном на фиг. 2. Переключатель 10 режимов управляется сигналами с выхода формирователя 18 команд режимов, скажем логическим "0" для режима "Синхросигнал" и логической "1" для режима "Информация" (см. циклограмма 4, фиг. 3), подаваемыми на переключатель 10 режимов по двум цепям, одна из них соединена с переключателем 10 непосредственно, другая - через элемент 19 НЕ (на фиг.2 эти цепи условно подключены к элементу 10-М). Формирователь 18 команд режимов, в свою очередь, управляется: при переключении в режим "Синхросигнал" - сигналами с второго выхода генератора 3 ТИ, подаваемыми на первый вход формирователя 18, при переключении РПУ в режим "Информация" - сигналом с выхода решающего блока 8, подаваемым на второй вход формирователя 18.

Формирование и обработка ПМЧ сигналов в режиме "Информация" осуществляется следующим образом.

На передающей стороне генератором псевдослучайных перестановок, аналогичным генератору 4 заявляемого РПУ, формируется столбец из М различных K-разрядных 2^К -М) чисел (псевдослучайная перестановка из М чисел), из которых, в соответствии с показаниями датчика информации, выбирается одно K-разрядное число, которое определяет несущую частоту элемента ПМЧ сигнала. Тактирование генератора псевдослучайных перестановок, формирование опорных частот осуществляется соответственно генератором тактовых импульсов, датчиком опорных частот, идентичными генератору 3 ТИ и датчику 5 опорных частот заявляемого РПУ. На следующем такте формирования второго элемента ПМЧ сигнала генератором псевдослучайных перестановок формируется второй столбец из М различных чисел (вторая псевдослучайная перестановка), из которого снова выбирается одно K-разрядное число, определяющее несущую частоту второго элемента ПМЧ сигнала и т.д. до P (P - число элементов ПМЧ сигнала), причем за длительность ПМЧ сигнала (P тактов) выбор числа из каждого текущего столбца псевдослучайной перестановки осуществляется одним и тем же способом, скажем для данного передаваемого информационного символы из столбца выбирается третье число (третья строка). Другими словами, для передачи одного из М ПМЧ сигналов, скажем j-го ПМЧ сигнала, состоящего из P элементов, на передающей стороне формируется матрица из MxP псевдослучайных K-разрядных чисел: из которой выбирается j-ая строка, определяющая последовательность смены несущих частот ПМЧ сигнала (P значений его элементов). Первой строке матрицы (1) может соответствовать, например, информационный символ "0", второй строке - "1" и т.д.

На приемной стороне в режиме "Информация" генератором 4 псевдослучайных перестановок за P тактов (циклогр. 2) формируется матрица чисел, аналогичная (1), при этом на каждом -такте (циклогр.1) генератор 4 вырабатывает MK двоичных чисел - псевдослучайную перестановку - столбец из М различных K-разрядных чисел (циклогр. 3), которые через блок 13 сопряжения записываются в преобразователь 14 последовательного кода в параллельный код, последовательно-параллельные регистры 14-1, . ..,14-М которого соединены последовательно (сначала в последовательно-параллельный регистр 14-1, затем в регистр 14-2, затем через разомкнутую цепь элемента 10-3 переключатели режимов, которая в режиме "Информация" замкнута, в регистр 14-3 и т.д. до регистра 14-М), затем запоминаются в запоминающем устройстве 15 (регистрах 15-1,..., 15-М) и на следующем такте одновременно подаются на управляющие входы мультиплексоров 9-1,...,9-М, на сигнальные входы которых поступают М частот от датчика 5 опорных частот. На первом такте на управляющий вход мультиплексора 9-1 поступит, например, число a11, на втором такте - число a12 и т.д., аналогично, на первом такте на управляющий вход мультиплексора 9-М поступит число aM1, на втором такте - число aM2 и т.д., в соответствии с которыми на первом такте мультиплексор 9-1 из М опорных частот передает на выход частоту, скажем f11, мультиплексор 6-М - частоту fM1 и т.д. Коммутированные опорные частоты по М каналам поступают на входы соответствующих блоков 16-1,.., 16-М деления, где возможные при коммутации скачки фазы устраняются делением опорных частот до значения промежуточной частоты, Затем преобразованные колебания вместе с частотами, сдвинутыми по фазе на 90^o в формирователях 6-1,.. .,6-М квадратур, подаются в качестве опорных на входы перемножителей 2-1-1 и 2-1-4 квадратурных корреляторов 2-1, ...,2-М. Таким образом, квадратурный коррелятор 2-1 настраивается на частоты, которые определяются первой строкой частотно-временной матрицы (1), квадратурный коррелятор 2-2 настраивается на частоты, определяемые второй строкой матрицы (1) и т.д.

Сигнал, поступивший на входы квадратурных корреляторов 2-1,...,2-М после усиления и предварительной фильтрации во входном блоке 1, перемножается в перемножителях 2-1-1 и 2-1-4 с опорными сигналами, результаты перемножения накапливаются в интеграторах 2-1-2 и 2-1-5, из которых в блоках 2-1-3 и 2-1-6 формируются модули накопленных напряжений, подаваемые затем на входы блока 2-1-8 сравнения и коммутатора 2-1-9. В зависимости от результатов сравнения коммутатор 2-1-9, управляемый выходным напряжением блока 2-1-8, направляет меньшее значение модуля квадратуры через умножитель 2-1-10 на фиксированную константу, скажем 0,5, на вход сумматора 2-1-7, а большее значение квадратуры - непосредственно на второй вход сумматора 2-1-7. Таким образом, в блоках 2-1-3, 2-1-6, 2-1-8, 2-1-9, 2-1-10 и 2-1-7 вместо оптимальной обработки Z = (X²+Y²)^1/2 выполняется упрощенная операция , если , если , которая, как показывает статистический эксперимент, проигрывает оптимальной не более 3%. Результаты суммирования с выходов квадратурных корреляторов 2-1 (сумматоров 2-1-7),... поступают на входы решающего блока 8, который отбирает наибольший сигнал того квадратурного коррелятора, опорные частоты которого (строка матрицы (1)) совпадают с опорными частотами (строкой матрицы (1)) на передающей стороне.

В нашем примере (передается ПМЧ сигнал, частоты элементов которого определяются j-ой строкой матрицы (1)) квадратурный коррелятор 2-j, на который последовательно во времени подаются от формирователя 6-1,...6-М опорные квадратурные колебания частот, соответствующие значениям строки aj1, aj2,... ,ajP, за P тактов (длительность ПМЧ сигнала) накопит максимальное напряжение и решающий блок 8