Способ и устройство синхронизации псевдослучайных последовательностей

Способ и устройство синхронизации псевдослучайных последовательностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемые технические решения объединены единым изобретательским замыслом и относятся к области радиотехники, а именно, к области синхронизации псевдослучайных последовательностей.

Предлагаемые способ и устройство синхронизации псевдослучайной последовательности могут быть использованы в аппаратуре связи для синхронизации при малом отношении сигнал / шум на входе приемника.

Известны способы синхронизации псевдослучайных последовательностей, описанные, например: в статье Уорд Р. "Различение псевдошумовых сигналов методом последовательной оценки". - Зарубежная радиоэлектроника, 1966, №8, с.20-37, как способ RASE (Rapid Acqusition by Sequental Estimation) быстрого распознавания путем последовательной оценки; в книге В.И.Журавлев "Поиск и синхронизация в широкополосных системах" - М.: Радио и связь. 1986, с.86-102, как способы последовательной оценки символов псевдослучайной последовательности с одной ступенью проверки с.86, последовательной оценки с двумя ступенями проверки с.92; а также модифицированные способы последовательной оценки, описанные в указанной выше книге, такие как способ последовательной оценки символов и формирования метрик ненадежности с.95 (А.с. 315298 Способ вхождения в синхронизм /Авт. Изобр. В.И.Кириченко, Я.Д.Хацкелевич. - Опубл. в БИ, 1971, №28) и способ последовательной мажоритарной оценки символов псевдослучайных последовательностей с.97.

Каждый из перечисленных способов синхронизации заключается 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, вычисленнии коэффициента корреляции между задержанной частью информационного сигнала первой ветви и оценочным значением информационного сигнала во второй ветви, формировании управляющего сигнала и генерировании псевдослучайной последовательности, синхронной с принимаемой последовательностью.

Недостатками перечисленных способов синхронизации являются относительно высокое время синхронизации, что обусловливается: предварительным квантованием принимаемого сигнала на два или более уровней и проведением оценки сигнала в дискретном виде, приводящих к потере некоторой части информации; необоснованным отказом от учета рекуррентных свойств псевдослучайной последовательности по предсказанию очередного элемента на основе ранее принятых элементов и использованием задержки сигнала, приводящего к увеличению времени вхождения в синхронизм.

Наиболее близким по своей сущности к заявленному способу синхронизации псевдослучайной последовательности является известный способ, изложенный в описании к патенту на изобретение №2153230 "Способ и устройство синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью". Способ - прототип синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью, заключающийся в приеме псевдослучайной последовательности, дискретизации, задержке, формировании опорной кодовой последовательности в аналоговом виде, считывании аналоговых значений, квантовании, задержке, корректировке считанных аналоговых значений, задержке откорректированных аналоговых значений, повторной корректировке аналоговых значений, квантовании, запоминании, повторном формировании опорной кодовой последовательности, формировании управляющего воздействия и генерировании псевдослучайной последовательности, синхронной с принимаемой.

Недостатком способа-прототипа синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью является то, что оценочные значения элементов сигнала формируют с использованием предсказанных значений, которые на начальном этапе вхождения в синхронизм могут быть ошибочными, что может привести к формированию ошибочных оценочных значений и увеличению времени синхронизации, а также не позволяет функционировать в автоматизированном режиме.

Известны устройства, реализующие указанные выше способы синхронизации М-последовательности, описанные, например:

в статье Уорд Р. "Различение псевдошумовых сигналов методом последовательной оценки". - Зарубежная радиоэлектроника, 1966, №8, с.23, рис.2; в книге В.И.Журавлев "Поиск и синхронизация в широкополосных системах" - М.: Радио и связь. 1986, с.86-102, где устройство, реализующее способ последовательной оценки с одной ступенью проверки, изображено на рис.3.1, а устройство, реализующее способ последовательной оценки с двумя ступенями проверки, изображено на с.98; по А.с. SU 1626426 А1 /Авт. Изобр. В.П.Ефимов, В.В.Епишев, С.Б.Матлашевский. - Опубл. в Бюл. №5 07.02.91., реализующее модификацию способа последовательной мажоритарной оценки символов псевдослучайной последовательности как устройство поиска псевдошумового сигнала по задержке.

Каждое из перечисленных устройств включает в себя блок формирования оценочного сигнала, 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.

Недостатками перечисленных устройств синхронизации являются относительно высокое время синхронизации, что обусловливается: предварительным квантованием принимаемого сигнала на два или более уровней и проведением оценки сигнала в дискретном виде, приводящих к потере некоторой части информации; необоснованным отказом от учета рекуррентных свойств М-последовательности по предсказанию очередного символа на основе ранее принятых сигналов и использованием задержки сигнала, приводящих к увеличению времени вхождения в синхронизм.

Наиболее близким по своей сущности к заявленному устройству синхронизации М-последовательности является известное устройство, представленное в описании к патенту Российской Федерации №2153230 "Способ и устройство синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью". Известное устройство прототип включает в себя дискретизатор, выделитель тактовой частоты, корректор, первый коммутатор, второй коммутатор, блок аналоговых линий задержек, блок квантователей, блок цифровых линий задержек, блок управления, генератор опорных кодовых последовательностей, генератор опорного сигнала, цифровой нелинейный узел усложнения.

Недостатками устройства прототипа является то, что в устройстве оценочные значения элементов сигнала формируют с использованием предсказанных значений, которые на начальном этапе вхождения в синхронизм могут быть ошибочными, что может привести к формированию ошибочных оценочных значений и увеличению времени синхронизации, а также не позволяет функционировать в автоматизированном режиме.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа синхронизации псевдослучайной последовательности и устройства, его реализующего, обеспечивающего уменьшение времени вхождения в синхронизм за счет улучшения точности оценки единичного элемента псевдослучайной последовательности.

Поставленная задача решается следующим образом. В известном способе, заключающемся в приеме псевдослучайной последовательности, дискретизации, задержке, формировании опорной кодовой последовательности в аналоговом виде, считывании аналоговых значений, квантовании, задержке, корректировке считанных аналоговых значений, задержке откорректированных аналоговых значений, повторной корректировке аналоговых значений, квантовании, запоминании, повторном формировании опорной кодовой последовательности, формировании управляющего воздействия и генерировании псевдослучайной последовательности, синхронной с принимаемой, корректируют считанные аналоговые значения каждого из заданных элементов опорной кодовой последовательности для первого дискретизированного отсчета с учетом уточненных предсказанных значений. Уточненные предсказанные значения формируют по рекуррентному правилу формирования опорной кодовой последовательности, просуммированных на длительности n - элементов последовательности и деленных на n. Для последующего дискретизированного отсчета используют в качестве уточненных предсказанных значений откорректированные значения, полученные на предыдущем дискретизированном отсчете.

Указанная новая совокупность выполняемых действий заявленного способа синхронизации псевдослучайной последовательности, на основе корректировки с учетом уточненных предсказанных значений обеспечивает уменьшение времени вхождения в синхронизм за счет улучшения точности оценки единичного элемента псевдослучайной последовательности.

Для решения поставленной задачи в заявленном устройстве, содержащем дискретизатор, выделитель тактовой частоты, корректор, первый коммутатор, второй коммутатор, блок аналоговых линий задержек, блок квантователей, блок цифровых линий задержек, блок управления, генератор опорных кодовых последовательностей, генератор опорного сигнала, цифровой нелинейный узел усложнения, дополнительно введен блок формирования уточненных предсказанных значений. Первый, второй и третий информационные входы блока формирования уточненных предсказанных значений в параллель соединены с первым, вторым и третьим информационными входами блока квантователей и подключены к первому, второму и третьему информационным выходам генератора опорных кодовых последовательностей соответственно. Четвертый, пятый и шестой информационные входы подключены к четвертому, пятому и шестому информационным выходам первого коммутатора соответственно. Первый, второй и третий информационные выходы блока формирования уточненных предсказанных значений соединены с первым, вторым и третьим информационными входами первого коммутатора соответственно. Четвертый, пятый и шестой информационные выходы блока формирования уточненных предсказанных значений в параллель соединены с четвертым, пятым и шестом информационными входами блока квантователей и с первым, вторым и третьим информационными входами генератора опорных кодовых последовательностей соответственно. Управляющий вход блока формирования уточненного предсказанного значения в параллель соединен с управляющим входом первого коммутатора, управляющим входом генератра опорных кодовых последовательностей, управляющим входом блока цифровых линий задержек, управляющим входом блока управления, управляющим входом генератора опорного сигнала и подключен к первому управляющему выходу выделителя тактовой частоты.

Блок формирования уточненных предсказанных значений состоит из первого, второго и третьего элементарных устройств формирования. Первый информационный вход блока формирования уточненных предсказанных значений является информационным входом первого элементарного устройства формирования, информационный выход которого является первым информационным выходом блока формирования уточненных предсказанных значений. Второй информационный вход блока формирования уточненных предсказанных значений является информационным входом второго элементарного устройства формирования, информационный выход которого является вторым информационным выходом блока формирования уточненных предсказанных значений. Третий информационный вход блока формирования уточненных предсказанных значений является информационным входом третьего элементарного устройства формирования, информационный выход которого является третьим информационным выходом блока формирования уточненных предсказанных значений. Четвертый информационный вход блока формирования уточненных предсказанных значений напрямую соединен с четвертым информационным выходом блока формирования уточненных предсказанных значений. Пятый информационный вход блока формирования уточненных предсказанных значений напрямую соединен с пятым информационным выходом блока формирования уточненных предсказанных значений. Шестой информационный вход блока формирования уточненных предсказанных значений напрямую соединен с шестым информационным выходом блока формирования уточненных предсказанных значений. Управляющий вход блока формирования уточненных предсказанных значений в параллель соединен с управляющими входами первого, второго и третьего элементарных устройств формирования.

Накопитель состоит из 1÷n аналоговых линий задержек. Информационный вход накопителя является информационным входом первой аналоговой линии задержки, первый информационный выход которой является первым информационным выходом накопителя. Второй информационный выход соединен с информационным входом последующей, вплоть до n, аналоговой линии задержки. Первые информационные выходы 2÷n÷1 аналоговых линий задержек являются вторым, вплоть до n÷1, информационными выходами накопителя. Информационный выход n-й аналоговой линии задержки является n-м информационным выходом накопителя. Управляющий вход накопителя является управляющим входом каждой 1÷n аналоговой линии задержки.

Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет введения блока формирования уточненного предсказанного значения достигается улучшение точности оценки единичного элемента псевдослучайной последовательности и, тем самым, обеспечивается уменьшение времени вхождения в синхронизм.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленных технических решений, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленных способа и устройства условию патентоспособности "новизна". Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленных объектов, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленных изобретений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленные изобретения соответствуют условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявленные объекты изобретения поясняются схемами:

фиг.1 - структурная схема генератора псевдослучайных последовательностей;

фиг.2 - графики зависимости количества ошибочных значений генераторов на передаче и приеме от количества тактов обработки в случае: 1 - реализации способа синхронизации, представленного в описании к патенту на изобретение №2153230 "Способ и устройство синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью", 2 - заявленного способа синхронизации псевдослучайных последовательностей;

фиг.3 - структурная схема устройства синхронизации псевдослучайных последовательностей, где 1 - дискретизатор, 2 - выделитель тактовой частоты, 3 - корректор, 4 - блок формирования уточненных предсказанных значений, 5 - первый коммутатор, 6 - второй коммутатор, 7 - блок аналоговых линий задержек, 8 - блок квантователей, 9 - блок цифровых линий задержек, 10 - блок управления, 11 - генератор опорных кодовых последовательностей, 12 - генератор опорного сигнала, 13 - цифровой нелинейный узел усложнения;

фиг.4 - структурная схема блока формирования уточненных предсказанных значений, где 4.1 - первое элементарное устройство формирования,4.2 - второе элементарное устройство формирования, 4.3 - третье элементарное устройство формирования;

фиг.5 - структурная схема элементарного устройства формирования, где 4.1.1 - накопитель, 4.1.2 - усредняющее устройство;

фиг.6 - структурная схема накопителя, где 4.1.1₁÷4.1.1_n - аналоговые линии задержки;

фиг.7 - структурная схема аналоговой линии задержки, где 1.1 - усилитель записи, 1.2 - управляемый переключатель, 1.3 - усилитель считывания.

Реализация заявленного способа синхронизации псевдослучайной последовательности заключается в следующем. Процесс синхронизации может занимать достаточно большое время в зависимости от периода используемых псевдослучайных последовательностей и их корреляционных свойств. С этой целью широко применяют М - последовательности, являющиеся по своей сути псевдослучайными последовательностями максимальной длины. Рекуррентное правило формирования М- последовательности можно представить в виде рекуррентной формулы:

где d_j - j-й элемент М-последовательности, образуемый сложением по модулю 2 некоторого числа предшествующих элементов, хранящихся в регистре, а именно тех из них, коэффициенты при которых равны 1. Период такой последовательности равен:

,

где n - порядок порождающего полинома. Эквивалентная линейная сложность псевдослучайной последовательности также равна n. Известно, что структуру любой псевдослучайной последовательности легко вскрыть, перехватив 2n смежных элементов по алгоритму Берликэмпа-Месси. Это приводит к необходимости использования последовательностей большей структурной сложности, период которых не повторяется на сеансе связи. Это могут быть псевдослучайные последовательности повышенной сложности, нелинейные рекуррентные последовательности, квадратичные и многие другие.

Рассмотрим структуру генератора псевдослучайной последовательности, представленную в описании к патенту на изобретение №2153230 "Способ и устройство синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью". Генератор сформирован на основе линейного реккуретного регистра, формирующего М-последовательность, и усложнен внешней нелинейной логикой в виде нелинейного узла усложнения. Структура генератора представлена на фиг.1.

Линейный рекуррентный регистр (ЛРР) представляет собой цифровой регистр сдвига с обратными связями. Такие регистры оперируют нулями и единицами, а в качестве преобразователя сигнала в регистре сдвига с обратными связями используют сумматоры по модулю 2. В качестве нелинейных узлов усложнения целесообразно применять те из них, которые не ухудшают баланс выходной последовательности, например, узел, реализующий нелинейную функцию преобразования:

Применение такого генератора позволяет формировать последовательности с эквивалентной линейной сложностью, определяемой по формуле:

n_Э=n(n-1),

где n - порядок порождающего полинома (длина регистра) и, в то же время, эквивалентная линейная сложность псевдослучайной последовательности.

Однако, по принятому из канала связи элементу сигнала Y(x_i,х_j,x_k) невозможно однозначно сказать, какие элементы x_i, х_j, х_k участвовали в его формиовании. С этой целью применяют дискретно-аналоговое преобразование. Сущность способа дискретно-аналогового преобразования состоит в замене элементарных логических операций соответствующими им аналоговыми.

Рассмотрим функции алгебры логики. Среди булевых функций отметим, например, элементарные булевы функции, которые тесно связаны с основными логическими операциями, это одноместные булевы функции - повторение и отрицание, двухместные - конъюнкция, дизъюнкция, отрицание конъюнкции, отрицание дизъюнкции, импликация, "запрет", "эквивалентность", "сложение по модулю 2". Рассмотрим элементарные логические и аналоговые функции, см. табл. 1. Отметим, что на основе представленных элементарных функций, реализуются различные нелинейные функции преобразования как дискретных, так и аналоговых значений.

Таблица 1
Элементарные логические и аналоговые функции
№ п/п	Реализуемая функция	Логическая	Аналоговая
1	Повторение	y=x	y=x
2	Отрицание (инверсия)		y=1-x
3	Конъюнкция	y=x1x2	y=x1x2
4	Дизъюнкция	y=x1+х2	y=x1+x2-x1x2
5	Отрицание конъюнкции (штрих Шеффера)		y=1-x1x2
6	Отрицание дизъюнкции (стрелка Пирса)		y=1-x1-x2+x1x2
7	Импликация		y1=1-x1+x1x2/y2==1-x2+x1x2
8	Запрет		y1=х2-х1x2/y2=x1-x1x2
9	Эквивалентность	У=x1≡x2	y=1-x1-x2+2x1x2
10	Сложение по mod 2	у=x1⊕x2	y=x1+x2-2x1x2

В соответствии с предложенным способом, логическую функцию

можно записать в аналоговом виде

Кроме того, можно воспользоваться функцией, приведенной в описании к патенту на изобретение №2153230 "Способ и устройство синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью"

В этом случае таблицы истинности дискретных и аналоговых значений совпадают.

Вместе с тем, во избежание декодирования последовательности по алгоритму Берликемпа-Месси возникает необходимость синхронизации таких последовательностей за время длительности менее 2n смежных элементов. Эта проблема решается на основе использования алгоритма синхронизации с использованием методов оптимальной нелинейной фильтрации, предложенного авторами изобретений, и обеспечивающем уменьшение времени вхождения в синхронизм за счет улучшения точности оценки единичного элемента псевдослучайной последовательности в сравнении с алгоритмом, представленным в описании к патенту на изобретение №2153230 "Способ и устройство синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью". Работоспособность алгоритма исследовалась при различных длинах и начальных заполнениях линейного рекуррентного регистра, различных видах нелинейных функций преобразования и точках подключения нелинейных узлов усложнения. Результаты моделирования процесса синхронизации свидетельствуют об устойчивом определении состояния генератора за время длительности, значительно меньшем времени длительности 2n смежных элементов на основе улучшения точности оценки единичного элемента псевдослучайной последовательности. Это доказывает возможность применения предложенных алгоритма и способа для синхронизации псевдослучайных последовательностей.

Псевдослучайная последовательность (ПСП) формируется на передающей стороне генератором, структура которого представлена на фиг.1. В процессе передачи сигналы искажаются под воздействием шумов и помех. Принимаемый сигнал представляет собой смесь сигнала, шумов и помех. Из принимаемой смеси с помощью известных способов выделяют тактовую частоту F_t. Известные способы выделения тактовой частоты описаны, например, в книге: Е.М.Мартынов "Синхронизация в системах передачи дискретных сообщений". - М.: Связь. 1972, стр.107. Период следования импульсов с тактовой частотой равен

Используя известные способы деления частоты, получают частоту, в k раз превышающую тактовую f_d=kF_t, где k - количество дискретизированных отсчетов на длительности одного информационного элемента сигнала. Значение k целесообразно выбирать в пределах от 2 до 10. Известные способы деления частоты описаны, например, в книге: М.Л.Лейнов, B.C.Качалуба, А.В.Рыжков "Цифровые делители частоты на логических элементах". - М.: Энергия. 1975, стр.93. Период следования импульсов с частотой, в k раз превышающей тактовую, равен

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. После дискретизации каждый дискретизированный отсчет (ДО) поступает на информационный вход корректора, где вырабатываются корректирующие сигналы для каждого значения заданного элемента опорной кодовой последовательности, где под заданными значениями элементов опорной кодовой последовательности (ОКП) будем понимать аналоговые значения, хранящиеся в ячейках ЛРР, к которым подключены отводы нелинейного узла усложнения (НУУ).

Возможность осуществления корректировки значений заданных элементов ОКП, хранящихся в ячейках ЛРР в аналоговом виде, по принимаемому ДО дискретизированному отсчету псевдослучайной последовательности повышенной сложности (ПСП ПС) рассмотрена на примере, представленном в описании к патенту на изобретение №2153230 "Способ и устройство синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью".

С целью наиболее точной корректировки искаженного информационного сигнала различают обработку при смене тактовых интервалов информационного сигнала и внутри тактовых интервалов информационного сигнала.

В моменты смены тактовых интервалов на 1-м ДО из значений ОКП формируют откорректированные значения с учетом уточненных предсказанных значений, сформированных по рекуррентному правилу формирования опорной кодовой последовательности, просуммированных на длительности n -элементов последовательности и деленных на n. Для формирования откорректированных значений используют значение сигнала, принятого из канала связи, уточненное предсказанное значение, значение функции нелинейного преобразования от значений заданных элементов ОКП и производные функции нелинейного преобразования от значений заданных элементов ОКП. С этой целью из 1-го ДО принимаемой ПСП вычитают значение функции нелинейного преобразования от значений заданных элементов ОКП и умножают на заданный весовой коэффициент С. 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. Коэффициент С определяет превышение значения амплитуды корректирующего сигнала от значения опорного напряжения, равного 0.5 в интервале от 0 до 1. Значение коэффициента С обязательно дробное в указанном интервале. В этом случае справедливы аналоговые выражения, используемые для замены соответствующих им дискретных. При этом в качестве значений заданных элементов ОКП для первоначального установления синхронизации могут быть использованы произвольные ненулевые значения элементов ОКП в области определения 0 до 1 или значения, оставшиеся от прошлого сеанса связи. После этого осуществляется корректировка значений заданных элементов ОКП. В каждой ветви корректировки сигнал умножают на значения соответствующих производных аналоговой функции нелинейного преобразования от значений заданных элементов ОКП и суммируют с соответствующими уточненными предсказанными значениями заданных элементов ОКП. 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.

В аналитической форме данные действия можно записать следующим образом:

где - откорректированные значения заданных элементов ОКП, с учетом уточненных предсказанных значений;

С - заданный весовой коэффициент;

Y(x_i,х_j,х_k) - значение принимаемого из канала связи ДО элемента ПСП;

- значение аналоговой функции нелинейного преобразования с учетом уточненных предсказанных значений;

- значения частных прозводных с учетом уточненных предсказанных значений;

- уточненные предсказанные значения, определяемые по приведенным ниже формулам:

где z_i, z_j, z_k - предсказанные значения информационного сигнала;

n - количество тактов обработки (длина регистра).

Способы деления аналоговых сигналов известны и представлены, например, в книге: Л.Фолкенберри. "Применения операционных усилителей и линейных ИС": Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 572 с. (Схема деления аналоговых сигналов, рис.7.7, стр.170).

Использование при получении оценочного значения элемента сигнала уточненного предсказанного значения позволяют получить более точную оценку принимаемых элементов сигнала и, тем самым, уменьшить время вхождения в синхронизм.

После этого откорректированные значения заданных элементов ОКП, полученные на 1-м ДО ПСП ПС, задерживают на время τ, равное длительности одного ДО. Способы задерживания сигналов известны и описаны, например, в книге: И.А.Цыкин "Дискретно-аналоговая обработка сигналов". - М.: Радио и связь. 1982, стр.19.

В моменты времени внутри тактовых интервалов формируют откорректированные значения заданных элементов ОКП из дискретизированных отсчетов принимаемой ПСП, начиная со второго и до k-го. Для формирования корректирующих сигналов для значений заданных элементов ОКП на 2-м ДО ПСП и последующих до k-го используют значение аналоговой функции нелинейного преобразования и производные аналоговой функции нелинейного преобразования от откорректированных значений заданных элементов ОКП, полученных из предыдущего ДО принимаемой ПСП. С этой целью, начиная со 2-го и до k-го ДО принимаемой ПСП, вычитают значение аналоговой функции нелинейного преобразования от откорректированных значений заданных элементов ОКП, полученных из предыдущего ДО принимаемой ПСП, и умножают на заданный весовой коэффициент С. 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. Коэффициент С определяет превышение значения амплитуды корректирующего сигнала от его порогового значения, равного 0.5 в границах от 0 до 1. Значение коэффициента С обязательно дробное в пределах от 0.1 до 0.9. После этого осуществляется разделение на три ветви корректировки, где вырабатываются корректирующие сигналы для каждого откорректированного значения заданных элементов ОКП, полученных из предыдущего ДО принимаемой ПСП. В каждой ветви корректировки сигнал умножают на значения соответствующих производных аналоговой функции нелинейного преобразования от откорректированных значений заданных элементов ОКП, полученных из предыдущего ДО принимаемой ПСП, в результате чего на выходе блока корректировки формируются корректирующие сигналы для откорректированных значений заданных элементов ОКП, полученных из предыдущего ДО принимаемой ПСП. В дальнейшем, в каждой ветви корректирующие сигналы суммируются с соответствующими значениями откорректированных значений заданных элементов ОКП, полученных из предыдущего ДО принимаемой ПСП. 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.

В аналитической форме данные действия можно записать следующим образом:

где х_i, х_j, х_k - откорректированные значения заданных элементов ОКП;

С - заданный весовой коэффициент;

Y(x_i,x_j,x_k) - значение принимаемого из канала связи ДО элемента ПСП;

G(z_i,z_j,z_k) - значение аналоговой функции нелинейного преобразования;

- значения частных производных;

z_i, z_j, z_k - предсказанные значения.

После этого откорректированные значения заданных элементов ОКП, полученные на 2-м и до k-го ДО ПСП, задерживают на время τ, равное длительности одного ДО. Способы задерживания сигналов известны и описаны, например, в книге: И.А.Цыкин "Дискретно-аналоговая обработка сигналов". - М.: Радио и связь. 1982, стр.19. Полученные из k-го ДО ПСП откорректированные значения заданных элементов ОКП считаются откорректированными значениями элемента информационного сигнала в целом. Для оценки следующего элемента информационного сигнала все описанные выше операции повторяются.

С целью определения правильности произведенной корректировки квантуют и задерживают на длительность элемента принимаемой ПСП значения заданных элементов ОКП, а также откорректированные значения заданных элементов ОКП на k-м ДО принимаемой ПСП и задержанные на длительность одного ДО принимаемой ПСП. Способы задерживания сигналов известны и описаны, например, в книге: И.А.Цыкин "Дискретно-аналоговая обработка сигналов". - М.: Радио и связь. 1982, стр.19. В каждой ветви корректировки, на каждом такте суммируют по модулю 2 значения заданных элементов ОКП и откорректированные значения заданных элементов ОКП (определяется совпадение). Результаты суммирования по модулю 2 в каждой ветви обработки складываются арифметически, тем самым подсчитывается количество несовпадений начальных условий для корректировки и откорректированных значений. Наличие нуля свидетельствует о совпадении начальных условий для корректировки и откорректированных значений заданных элементов ОКП. Если в результате суммирования на протяжении 2n тактов ПСП начальные условия для корректировки и откорректированные значения заданных элементов ОКП совпадают, то формируется управляющий сигнал на формирование ПСП из откорректированных значений заданных элементов ОКП на k-х ДО принимаемой ПСП и задержанных на длительность одного ДО принимаемой ПСП. Таким образом сформированная ПСП будет синхронна с принимаемой последовательностью. Для формирования ПСП, синхронной с принимаемой ПСП, используется дискретная функция нелинейного преобразования.

При этом получение откорректированных значений заданных элементов ОКП по принимаемым ДО ПСП, их преобразование по рекуррентному правилу формирования М-последовательности продолжается. Это позволит в дальнейшем получать более точную априорную информацию о значениях ДО принимаемой ПСП для сокращения времени для возможного повторного вхождения в синхронизм при ее нарушении.

Отличие данного способа от известных заключается в том, что не требуется многократная передача синхросигналов по каналу связи с последующей мажоритарной обработкой на приеме, либо безошибочный прием зачетного отрезка рекуррентной последовательности, так как это приводит к увеличению времени вхождения в синхронизм при отношениях сигнал/шум меньше единицы, а также позволяет уменьшить время вхождения в синхронизм за счет улучшения точности оценки единичного элемента последовательности.

Результаты моделирования представлены на фиг.2 в виде графиков зависимости количества ошибочных значений генераторов на передаче и приеме от количества тактов обработки в случае: 1 - реализации способа синхронизации, представленного в описании к патенту на изобретение №2153230 "Способ и устройство синхронизации М-последовательности с повышенной сложностью", 2 - заявленного способа синхронизации ПСП. Из графиков видно, что определение безошибочного состояния генераторов ПСП на передаче и приеме происходит за меньшее количество тактов обработки при реализации заявленного способа синхронизации ПСП, что свидетельствует об уменьшении времени вхождени