Устройство для приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов

Устройство для приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ о о,: оте.- а

Союз Советскнк

Социалистических

1теснублнк оп661842 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23.05,77 (21) 2487896/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано050579, Бюллетень Hо17 (51)М. Кл.

Н 04 L 27/22

ГосударственныЯ комитет

С С С P но делам изобретениЯ и открытиЯ (53) УДК621, 398. .625.13 (088.8) Дате опубликования описания 050579 (72) Авторы

ИЗОбретеиия А,А, Бурцев, М.И. Моисеечко и В.А. Чердынцев

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ

ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для обработки фазоманипулированных сигналов в системах передачи дискретной информации.

Известно ус1ройство для приема фаэоманипулированных псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый перемножитель, блок.фаэовой автоподстройки, синхронный детектор, блок для слежек ния эа задержкой, канал для выделения информации и управляющий блок, элемент задержки, выход которого соединен с первым входом второго перемножителя, второй вход которого соединен с входом элемента задержки, пер- вым входом первого перемножителя и другим входом синхронного детектора, выход которого соединен с другим входом канала для выделения информации, а выход управляющего блока соединен с вторым "входом блока для слежения за задержкой, выход которого соединен 2с с вторым входом первого перемножителя, а также Фазовы. детектор, выход которого через последовательно соединенные фильтр нижних частот и управ" ляемый тактовый генератор соединен с первым входом Фазовогодетектора, jl) Однако известное устройство для приема фаэоманипулированных псевдослучайных сигналов обладает относительно больщим временем вхождения в связь, обусловленным болыаой дисперсией временного положения импульса вбивания кода н больщой зависимостью математического ожидания временного положения импульса вбивания от допплеровского смещения тактовой частоты.

Целью изобретения является уменьшение времени вхождения в синхрониэм.

Для этого в устройство для приема фаэоманипулнрованных псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый перемножитель, блок фазовой автоподстройки, синхронный детектор, блок для слежения эа.. задержкой, канал для выделения информации н управляющий блок, элемент задержки, выход которого соединен с первым входом второго перемножителят второй вход которого соединен с входом элемента задержки, первым входом первого перемножителя и другйм входом синхронного деТектора,--выход которогб соединен с другим входом канала для выделения информации, а выход управляющего блока соединен с вторым вхо«

661842 дом блока для слежения за задержкой, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, а также фазовый детектор, выход которого че рез последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый тактовый генератор соединен с первым входом фазового детектора, введены третий и четвертый перемножители, второй синхронный детектор, первый и второй Фаэовращатели, дополнительный Фильтр нижних частот и управляевы6 делитель частоты, причем выход управляемого тактового-генератора через последовательно соединенные первый фазовращатель, второй синхронный детектор, третий перемножитель и дополнительный Фильтр нижних частот соединен с первый входом управляемого делителя частоты, выход которого соединен с первым входом четвертого перейножителя, другим входом управляющего блока и через второй фазовращатель с другим "входбм третьего перемножнтеля, при этом выход второго перемножителя соединен с другим входом второго синхронного детектора и с вторым входом четвертого неремножителя, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, прн этом выход управляемого тактового генератора соединен с дру-гим входом управляемого делителя частоты.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фнг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие принцип работы синхроканала.

Устройство для приема фаэоманипулированных псевдослучайных сигналов . содержит последовательно соединенные первый перемножитель 1, блок 2, предназначенный для фаэовой автоподстройки, синхронный детектор 3, блок 4, предназначенный для слежения за эадержкой, канал 5, предназначенный для выделения информации, управляющий блок 6, элемент задержки 7, выход которого соединен с первым входом второго леремножителя 8, второй вход которого соединен с входом элемента задержки 7, первым входом первого перемножнтеля 1 и другим входом синхронного детектора 3, выход которого соединен с другим входом канала 5, а выход управляющего блока 6 соединен с вторым входом блока 4, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя l, а также фазовый детектор 9, выход котброго через пос ледовательно соединенные фильтр 10 нижних частот и управляемый тактовый генератор 11 соединен с первым входом .Фазового детектора 9, третий и четвертйй перемножители 12 и 13, второй синхронный детектор 14, первый и второй фазовращатели 15 и 16, дополйи,тельный фильтр 17 и управляемый дели гель 18 частоты, причем выход управляемого тактового генератора 11 через последовательно соединенные первый фазовращатель 15, второй синхронный детектор 14, третий перемножитель 12 и дополнительный фильтр 17 нижних частот соединен с первым входом управляемого делителя 18 частоты, выход которого соединен .с первым входом четвертого перемножителя 13, другим входом управляющего блока 6 и через второй Фаэовращатель 16 с другим входом третьего перемножителя 12, при этом выход второго перемножителя

8 соединен с другим входом второго

35 синхронного детектора 14 и с вторым входом четвертого перемножителя 13, выход которого соединен с вторым входом Фазового детектора 9, при этом выход управляемого тактового генера29 тора 11 соедийен с другим входом управляемого делителя 18, канал синхронизации 19.

Устройство работает следующим образом.

В синхронном режиме входной фазоманипулнрованный сигнал по закону бинарной псевдослучайной последовательности поступает на вход устройства и в первом перемножнтеле 1 преобразуется в гармонический сигнал за счет перемножения с опорным бинарным сигналом, поступающим с выхода блока

4 и фильтруется блоком фазовой автоподстройки 2. Этот же входной сигнал

ЗБ в синхронном детекторе 3 преобразуется в бинарную последовательность, так как на второй вход его поступает гармонический сигнал с,выхода блока Фазовой автоподстройки 2. Выделенный щ бинарный сигнал поступает в блок 4 н в канал 5 для выделения информации.

Блок 4 для слежения за задержкой следит за временным положением Фазоманипулированного сигнала путем опреде45 ления максимума взаимной корреляции принимаемого и опорного сигналов.

Канал 5 для выделения информации путем сравнения принимаемой последовательности с опорным сигналом осуще5О ствляет выделение информационных импульсов, которые поступают на его первый выход. Сигнал о наличии либо отсутствии синхронизации с второго выхода канала 5 для выделения ичформации поступает на управляющий блок 6.

В случае отсутствия синхронизации управляющий блок 6 подключает; выход канала синхронизации 19 к установочйбму входу блока 4. При этом импульсы канала синхронизации 19, несущие ин6О формацию о временном положении принимаемого сигнала, возвращают прием. ное устройство в положение синхронизма

Работа канала синхронизации 19 зак65 лючается в следующем.

661842 б

Сигнал с входа гринимаемого устройства поступает на устройство для выделения тактовой частоты, образованное элементом задержки 7 и вторым перемножителем 8. При этом в спектре произведения фазоманипулированного псевдослучайного сигнала и этого же сигнала, смещенного во времени на половину периода тактовой частоты, содержится составляющая тактовой частоты псевдослучайного сигнала. Ввиду .того, что манипуляция псевдослучайного сигнала по задержке приводит к манипуляции фазы тактовой частоты на

180, фаза выделенного колебания тактовой частоты изменяется в соответствии с бинарными информационными посылками. Для снятия этой фаэовой манипуляции с целью получения гармонического. сигнала . сигнал с выхода устройства для выделения тактовой частоты поступает на четвертый перемножитель 13, на второй вход которого подается меандровый сигнал, соответствующий информационным посылкам.

Выделенный гармонический сигнал тактовой частоты фильтруется блоком фазовой автоподстройки тактовой частоты, образованным последовательным включением фазового детектора 9, фильтра 10 и управляемого тактового генератора 11, выход которого подключен к второму входу фазового детектора 9.

Отфильтрованный гармонический сигнал тактовой частоты с выхода управляемого тактового генератора 11 че-. рез первый фазовращатель 15 поступает на вход второго синхронного детектора 14, на второй вход которого Приходит ФМ-сигнал тактовой частоты с выхода второго перемножителя 8.

В результате на вьтоде второго синхронного детектора 14 выделяется меандровый сигнал в соответствии с информационными посылками. Выделенный таким образом меандровый сигнал фильт руется в следящем корреляторе, в состав которого входят третий перемножитель 12, дополнительный фильтр 17 нижних частот, управляемый делитель частоты 18, второй фазовращатель 16.

При этом, в результате перемножения выделенного информационного меандра ц меандрового сигнала управляемого делителя частоты 18, проходящего через второй фазовращатель 16 на второй вход третьего перемножителя 12 и фильтрации с помощью дополнительного фильтра 17, на входе последнего появляетря напряжение, пропорциональное значению взаимной корреляционноЯ функции этих сигналов. Это напряжение управляет коэффициентом деления .управляемого делителя частоты 18, так что временное рассогласование между этими сигналами стремится к нулю. Этот процесс иллюстрируется связанными между собой дискриминационными характеристиками блока фазовой автоподстройки тактовой частоты (см. фи r. 2а) и следящего коррелятора (см. фиг. 2б) .

Предположим, что и начальный момент расстройка между принимаемым и опорным меандровым сигналами равна

5 Tи При этом на выходе третьего перемножителя 12 напряжение равно (1 которое изменяет коэффициент деления управляемого делителя частоты

18, что приводит к дискретному измеl0 нению задержк от т4 к Т 3 и так далее до Г пока напряжение на выходе третьего перемножителя не станет равно нулю (либо будет находиться в пределах зоны нечувствительности) .

15 В дальнейшем блок фазовой автоподстройки тактовой частоты осуществляет слежейие эа фазой тактовой частоты и за счет постоянного коэффициента деления, а фазой меандрового сигнала, поддерживая максимум взаимной корреляции между принимаемым и опорным меандровыми сигналами.

Так как информационный меандр привязан по временному положению к началу псевдослучайной последовательности, то импульсы с выхода делителя 18 несут информации о временном положении псевдослучайной последовательности, что позволяет ввести приемное устройство в целом в положе-

З0 ние синхрониэма

Применение предложенного устройства позволяет получить помехоустойчивость следящих колец такой же, как у известного, так как полоса пропус35 канин следящего коррелятора во много раз меньше шумовой полосы блока фазовой автоподстройки тактовой частоты, что приводит к практически безошибочному снятию манипуляции сигнала так40 товой частоты. В то же время применение следящего коррелятора за временным положением информационного меандра позволяет с большой точностью производить наведение импульсов вби4,вания кода в устройстве для слежения за задержкой, что в среднем сокращает количество попыток вбивания до достижения правильного результата.

Кроме того, данное устройство не подвержено влиянии допплеровского смещения тактовой частоты, что в известном устройстве приводило к неже лательным эффектам отклонения импуль.са вбивания от номинального значения, так как переходный процесс в блоке

55 фазовой автоподстройки тактовой частоты при перескоке фазы на 180 зависит от начальных условий, которые изменяются в соответствии с допплеровским смещением тактовой частоты.

Формула изобретения

Устройство для приема фазоманипулированных псевдослучайных сигналов, содержащее последовательно сое.

ЦИИИПИ Заказ 2526/ 68 Тираж 774 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

7 66ia диненные первый перемнбжитель, блок фазовой автоподстройки, синхронный детектор, блок для слежения эа задержкой, канал для выделения информации и управляющий блок, элемент задержки, выход которого соединен с первым входом второго перемйожнтеля, второй .3 вход которого соединен с входом эле-. мента задержки, первым входом первого леремножителя и другйм входом син хронного детектора, выход которого соединен с другим входом канала для ц) выделения информации, а выход управляющего блока соединен с вторым входом блока для слежения за задержкой, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, а также фазовый детектор, выход которого через последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый тактовый генератор соединен с первым""входом фазового детектора, о т л и ч:а в щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени вхождения в синхрониэм, введены третий и четвертый перемножители, второй синхронный детектор, первый и второй фаэовращатели, доМ полцительный фильтр нижних частот и управляемый делитель частоты, причем выход управляемого тактового генератора через последовательно соединенные первый Фаэовращатель, второй синхронный детектор, третий перемножитель и дополнительный Фильтр нижних частот соединен с первым, входом управляемого делителя частоты, выход которого соединен с первым входом четвертого перемножителя, другим входом управляющего блока и через второй фазовращатель с другим входом третьего перемножителя, при этом выход второго перемножителя соединен с другим входом второго синхронного детектора и с вторым входом четвертого перемножителя, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора, при этом выход управляемого тактового генератора соединен с другим входом управляемого делителя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

9 555556, кл. Н 04 Х 27/22, I975.