Устройство поиска широкополосного псевдослучайного сигнала

 

1. УСТРОЙСТВО ПОИСКА ШИРОКОПОЛОСНОГО ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА (ШПС),содержащее последовательно соединенные перемножитель, интегратор и решающий блок, последовательно соединенные дискриминатор, фильтр, управляквдий элемент и управляемый тактовый генератор, при этом первые входы пёремножителя и дискриминатора объединены и являются входом устройства , отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени поиска ИШС, введен управляемый формирователь кодов, первый вход которого подключен к выходу управляемого тактового генератора, к второму входу управляемого формирователя кодов подключен выход решгцощего блока , первый выход подсоединен к.второму входу перемножителя, а второй и третий выходы подсоединены к соответствуквцим входам дискрштенато ра. . --I 4 Ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (И)."

° 1 йгг. :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИЬйи{,:.-,:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3563978/18-09 (22) 11.03.83 (46) 30.06.84. Бюл. )) 24 (72) В.В.Бельтюков, В.И.Прытков, В.A.Синов и Г.И.Тузов . (53) 621.394.662(088.8) (56) 1. Шумопободные сигналы в системах передачи информации. Под ред. В.Б.Пестрякова, М., "Советское радио", 1973, с. 167, рис. 5.4.1.

2. Тузов Г.И. Статистическая теория приема сложных сигналов. й., "Советское радио", 1977, с.321, рис ° 7.1 а (прототип).

1 (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ПОИСКА ШИРОКОПОЛОСНОГО ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА (ШПС),содержащее последовательно соединенные перемножитель, интегра3(51) Н 04 L 7/04 Н 04 В 1 10 тор и решающий блок, последовательно соединенные дискриминатор, фильтр, управляющий элемент и управляемый тактовый генератор, при этом первые входы перемножителя и дискриминатора объединены и являются входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени поиска {{)ПС, введен управляемый

Формирователь кодов, первый вход которого подключен к выходу управляемого тактового генератора, к второ му входу управляемого формирователя кодов подключен выход решающего блока, первый выход подсоединен. к второму входу перемножителя, а второй и третий выходы подсоединены к со- Е

Ф ответствующим входам дискриминатора.

1100747

10

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый формирователь кодов содержит последовательно соединенные блок делителей, блок генераторов, блок сумматоров .. и первый управляемый коммутатор, управляющие входы которого объединены с управляющими входами второго управляемого коммутатора и подключены к выходам преобразователя аналог-код, а сигнальные входы второго управляемого комИзобретение относится к радиотехнике и может быть испольэовано в

-радиотехнических системах приема и передачи информации, в которых применяются широкополосные псевдослучайные сигналы (ШЛС) .

Известно устройство поиска ШПС, содержащее последовательно соединенные коррелятор, .сумматор, пороговый элемент, управляющий элемент и генератор опорного сигнала, выход которого подключен к второму входу коррелятора (1) .

Однако при больших длительностях и базах сигналов время поиска может быть .существенным и определяется по формуле

Tп=Бч dT) (i) где Б .— база сигнала;

aT - длительность сигнала, Наиболее близким к изобретению является устройство поиска ШПС, содержащее последовательно соединенные перемножитель, интегратор и решающий блок, последовательно соединенные дискриминатор, фильтр, управляющий элемент и управляемый тактовый генератор, при этом первые входы перемножителя и дискриминатора объединены и являются входом устройства, к второму входу перемножителя подключен выход генератора опорного сигнала и первый вход ключа, к второму входу которого подключен выход решающего блока, при этом выход управляемого тактового генератора подсоединен к входу генератора опорных сигналов, соответствующие выходы которого подсоединены к вто.Рому и третьему входу дискриминатора 2) .

Данное устройство также характеризуется большим временем поиска

ШПС при больших длительностях и базах сигналов, 25

35 мутатора подключены к выходам блока сумматоров, при этом вход блока делителей является первым входом управляемого формирователя кодов, вторым входом которого является вход преобразователя аналог-код, выход первого управляемого коммутатора является первым выходом управляемого формирователя кодов, вторым и третьим выходом которого являются первый и второй выходы второго управляемого коммутатора.

Цель изобретения — уменьшение времени поиска ШПС.

Для достижения цели в устройство поиска ШПС, содержащее последовательно соединенные перемножитель, интегратор и решающий блок, последовательно соединенные дискриминатор, фильтр, управляющий .элемент и управ- ляемый тактовый генератор, при этом первые входы перемножителя и дискриминатора объединены и являются входом устройства, введен управляемый

Формирователь кодов, первый вход которого подключен к выходу управляемого тактового генератора, к второму входу управляемого формирователя кодов подключен выход решающего блока, первый выход подсоединен к второму входу перемножителя, а второй и третий выходы подсоединены к соответствующим входам дискриминатора.

При этом управляемый формирователь кодов содержит последовательно соединенные блок делителей, блок генераторов, блок сумматоров и первый управляемый коммутатор, управляющие входы которого объеДинены с управляющими входами второго управляемого коммутатора и подключены к выходам преобразователя аналог-код, а сигнгль. ные входы второго управляемого коммутатора подключены к выходам блока сумматоров, при этом вход блока делителей является первым входом упРавляемого формирователя кодов, вторым входом которого является вход преобразователя аналог-код, выход первого управляемого коммутатора является первым выходом управляемого Формирователя кодов, вторым и третьим выходом которого являются первый и второй выходы второго управляемого коммутатора.

На фиг.1 представлена структурноэлектрическая схема устройства поис1100747

Т1 дт

И1

1

6(t) = — E „Ю, 4И 1= (2) fr

f т, ка ШПС; на фиг.2 — структурная схема блока сумматоров.

Устройство поиска ШПС содержит перемножитель 1, интегратор 2, решающий блок 3, дискриминатор 4, фильтр

5, управляющий элемент б, управля- 5 емый тактовый генератор (УТГ) 7 и управляемый формирователь кодов(УФК)

8, который содержит блок 9 делителей блок 10 генераторов, содержащий il генераторов опорных сигналов, блок 11 10 сумматоров, два управляемых коммутатора 12 и 13 и.преобразователь 14 аналог- код.

Устройство поиска ШПС работает следующим образом. 15

Входной сигнал представляет собой

И псевдослучайных последовательностей с кратными тактовыми. частотами в ниде где 5,(t) — псевдослучайные синхросигналы периода Т и ампли- 25 туды 1/ ГЙ, формируемые синхронно на кратных тактовых частотах; число слагаемых.

Блок 10 генераторов содержит и генераторов опорных сигналов, тактовая частота которых является кратной в соответствии с тактовой частотой входного суммарного сигнала, т.е. в блоке 10 генераторов может быть сформирован любой сигнал, из З5 которых слагается входной сигнал.

Блок 9 делителей предназначен для кратного. деления тактовой частоты 1 и создания сетки из il тактовых частот для генераторов опорных 40 сигналов.

45 где К=2 (i =и,p).

На входы блока 11 сумматоров поступают с выходов блока 10 генераторов сигналов кратные тактовые частоты В1,В ° . - !! 50

Блок 11 сумматоров формирует и сигналон, поступающих соответственно на входы каждого управляемого коммутатора 12 и 13. Структура бло. ка 11 сумматоров представлена на фиг.2.

Б1 =Б! 2 1

В) =81+Я +83

60 я 8 +S2+ ° + " !! 1

На выходе управляемого коммутатора 12 выделяется сигнал с †!! тактовой частотой, две задержки которо-. го поступают на опорные входы дис- 65 криминатора 4, а на выходе управляемого коммутатора 13 сигнал с(1+1) -й тактовой частотой, поступающей на опорный вход перемножителя 1.

Процедура поиска сигнала заключается в следующем.

В начале производится оценка задержки самой низкочастотной составляющей сигнала51(1),Выбор тактовой частоты составляющейся,(1)осуществляется, исходя из максимально возможной неточности в априорной оценке запаздывания сигнала где д Т вЂ” максимальная неточность в знании задержки или,исходя из необходимого уменьшения числа ячеек, области поиска по задержке.

Неточность оценки задержки сигна. ла 5, (Ц определяет выбор тактовой частоты второй составляющей S (t).

При приеме сигнала 5 (t) также осуществляется оценка задержки, а ошибка в оценке определяет выбор тактовой частоты составляющей 5 (4) и т,д., вплоть до сигнала с!„(4) с номиналь-, ной тактовой частотой.

Устройство поиска И!1С работает следующим образом.

На сигнальный вход перемножителя

1 поступает сигнал со входа устройства поиска ШПС, а на опорный вход— сигнал с опорного выхода УФК 8, представляющий собой сигнал 51(t) первого генератора опорных сигналов из блока 10, тактовая частота которого минимальна. Априорно считается, что в этом случае сигнал попадает в апертуру дискриминатора 4. На выходе решающего блока 3 появляется сигнал, который переключает управляемый коммутатор 12 в следующее положение, в результате которого на входы дискриминатора 4 поступают задержки сигнала 5,(t),а на вход перемножителя 1 — сигнал 5>(t) . Тактовая частота 5 (t) выбрана таким образом, что ошибка по задержке не превышает апертуры дискриминатора 4, в решающем блоке 3 превышен порог и на его выходе формируется сигнал, поступающий на вход преобразователя 14. С выходов преобразователя 14 на управляющие входы управляемых коммутаторов 12 и 13 поступают сигналы управления, переключающие их в следующее положение, т.е. на опорный вход перемножителя 1 поступает сигнал5 (Ц

1 а на входы дискриминатора 4 сигйал

5 (t) Ha i -м шаге на перемножитель подается S;,, а на дискриминатор

9 „(t) и т.д. до В„ тактовая час-. тота которого равна тактовой частоте сигнала.

1100747 (6) 10

НОП и еее 2р

Тп "пер.Юо1 Беи (8) ВНИИПИ Заказ 4499/44 Тираж 635 Подписное вв ввввввав Вв ° в вввВвв вввввввв вв филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4

Определим основные характеристи; ки такой процедуры: минимальное

/ и оптимальное число приближений (или число слагаемых синхросигнала II,правила выбора значений тактовых частот

11еи выбор параметров приемника.

При приемеЬ,(1) после захвата сигнала и отработки рассогласования ошибкф фнльтрации равна

"е где Йо — спектральная плотность белого шума;

"р - шумовая полоса СС3. еантОВУВ ЧаСтстУ СИГНаЛа 52 (4) ВЫбйраем таким образом, чтобы максималь ная ошибка фильтрации на частоте 1.е„ не превосходила половины значения™ апертуры характеристики дискриминатора 4 на частоте 1 2, что обеспечива ет с вероятностью, близкой к 1, захват сигнала СС3.

Примем

К,;„, М„(4) где Ксе — коэффициент пропорциональности, принимающий значения 1; 1,5; 3.

После окончания переходного процесса на тактовой частоте т2 ее а ошибка фильтрации равна далее переходим к третьему этапу приближений на тактовой частоте 1 и т. д. вплоть до ее номинального значения 2 „,=1, При этом

Заменяя неРавенство (5) равенством, можно определить минимальное число приближений где G>,-характеристика априорной неопределенности в оцене ее1 ке задержки, О Йев уравнение (6) может быть проанализировано с Помощью ЭВМ.

Общее время поиска и захвата сигнала системой определяется временем

20 переходного процесса слежения за задержкой и числом приближений т„-"., (7)

Так как Бэ„ =2

Из сопоставления времени поиска по формулам (1) и (8)следует,что пред30 лагаемое устройство обеспечивает в значительной мере уменьшение времеала, TGK как „ > и выигрыш в /, раз.

35 .Технико-экбномическая эффективность устройства поиска ШПС заключается в существенном уменьшении времени поиска ШПС при применении в системах приема и передачи информации, в которых используются сложные

I сигналы.