Цифровой согласованный фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повьшение точности фильтрации при увеличении базы псевдослучайных последовательностей . Устр-во содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2, дополнительный сумматор 3, эл-ты НЕ 4 и 5, эл-ты И 6 и 7, цифровой компаратор 8, реверсивный счетчик 9, блоки 10 и 11 вычитания , блоки эл-тов И 12 и 13, блок эл-тов ИЛИ 14. 1 ил. 00 о н{ о: со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51) 4 H 03 Н 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3827604/24-09 (22) 19. 12. 84 (46) 15. 04. 87. Бюл. ¹ 14 (72) Н.А. Большаков, B.À. Кучеров, Н.С.Спирова и Б.Е.Дорошенко (53) 621.372.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 702330, кл. G 01 S 7/28, 1978.

Слока В.К. Вопросы обработки радиолокационных сигналов. — И.: Советское радио, 1970, рис.8. 10. (54) ЦИФРОВОЙ СОГЛАСОВАННЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение точности фильтрации при увеличе-. нии базы псевдослучайных последовательностей. Устр-во содержит регистр

1 сдвига, сумматор 2, дополнительный сумматор 3, эл-ты НЕ 4 и 5, эл-ты И

6 и 7, цифровой компаратор 8, ревер— сивный счетчик 9, блоки 10 и 11 вычитания, блоки эл — тов И 12 и 13, блок эл — тов ИЛИ 14. t ил.! 130416

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах цифровой обработки информации.

Цель изобретения — повьппение точности фильтрации при увеличении базы псевдослучайных последовательностей.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого цифрового согласованного фильтра.

Цифровой согласованный фильтр со- !0 держит регистр 1 сдвига, сумматор 2, дополнительный сумматор 3, первый и второй элементы НЕ 4 и 5, первый и второй элементы И 6 и 7, цифровой компаратор 8, реверсивный счетчик 9, первый и второй блоки 10 и 11 вычитания, первый и второй блоки элементов И 12 и 13, блок элементов ИЛИ 14 .

Цифровой согласованный фильтр работает следующим образом.

Входной процесс — псевдослучайная последовательность бинарных сигналов

"0" и " 1" поступает на вход регистра

1 сдвига, содержимое которого продви- 25 гается импульсами тактовой синхронизации. Реверсивный счетчик 9 производит счет числа единичных сигналов в разрядах регистра 1,сдвига с первого по предпоследний включительно. -Емкость 30 регистра сдвига равна N + 1, где N— число бинарных сигналов в псевдослучайной последовательности. Сумма в реверсивном счетчике 9 увеличивается на единицу, если на вход регистра

1 сдвига поступает "1", а в последний разряд "0", и уменьшается на единицу в противоположном случае. В остальных случаях сумма в реверсивном счетчике не изменяется. Первые и вто 40 рые элементы НЕ 4 и 5 и элементы Й

6 и 7 исключают, сбой реверсивного счетчика 9 из-за возможного поступления единичных сигналов на оба его входа. Сумматор 2 осуществляет сум- 45 мирование сигналов в разрядах регистра 1 сдвига, номера которых при счете от конца совпадают с одним значением символов ожидаемой псевдослучайной последовательности. В любой случай— ной или псевдослучайной последовательности, образованной двумя сигнаЛами (символами) количество сигналов одного вида всегда меньше, чем для другого, и в крайнем случае их количества могут быть равныьж. В М-последовательностях число N обычно равно

N = 2"- 1, т.е., N является нечетным числом. В M-последовательности с ма9 2 лым уровнем боковых лепестков автокорреляционной функции число символов одного вида обычно равно М =

N- 1 g-1

2 . Соответственно число

1 к- сигналов другого вида равно 2 + 1.

Всегда можно выбрать сигнал, число

М которого в последовательности мень) ше, чем у другого. Таким .образом, число отводов у регистра 1 сдвига равно М, которое в два раза меньше длины N псевдослучайной последовательности. При прохождении через регистр 1 сдвига помехового сигнала сумма в сумматор1 2 изменяется случайно и распределена в интервале от

0 до M. При этом сумма в реверсивном счетчике 9 также случайна и распределена в интервале от 0 до N . Код ш сумматора 2 поступает в дополнительный сумматор 3 в виде кода 4ш, для чего выход К-го разряда сумматоо ра 2 подключается к входу К + 2 разряда дополнительного сумматора 3, т.е., умножение на четыре реализуется сдвигом связей на два разряда. В дополнительном сумматоре 3 код 4ш суммируется с сигналом N — 2M, кото" рый поступает на первый вход сумматора 3. Выходной сжатый сигнал вырабатывается с помощью блоков 10 и 11 вычитания. Сжатый сигнал вырабатывается по закону

S=2n-(4m+N-2М) = (2п-4ш) — (N-2М), (1) т.е. путем вычитания из удвоенного кода 2 реверсивного счетчика 9 кода дополнительного сумматора 3. Удвоение кода реверсивного счетчика 9 производится сдвигом его выходов с входами блоков 10 и 11 вычитания. При накоплении в реверсивном счетчике 9, сумматоре 2 и в дополнительном сумматоре 3 помеховых сигналов сигнал

S распределен в пределах от -N до

+И, так как код на выходе дополнительного сумматора 3 с равной вероятностью может быть как больше, так и меньше кода на выходах реверсивного счетчика 9. Блок вычитания обеспечивает правильное вычисление, если код на входе суммирования больше кода.на входе вычитания. Блок 10 вычитания обеспечивает правильное вычисление, если код 2п больше кода. 4ш+

+N-2M, а блок 11 вычитания — в случае, если код 2n — меньше. Сравнение кодов на выходах дополнительного сумматора 3 и реверсивного счетчика 9

3 130416 производится с помощью цифрового компаратора 8, который в случае большего кода 2п открывает единичным сигналом блок 12 элементов И 12 и пропускает на выход через блок элемен5 тов ИЛИ 14 код с выхода блока 10 вычитания, а в случае меньшего кода открывает единичным сигналом блок элементов И 13 и пропускает на выход через блок элементов ИЛИ 14 код с вы-10 хода блока 11 вычитания. Таким образом, на выход передается модуль разностй (1). В качестве сигнала знака разности (1) может быть использован сигнал с одного из выходов цифрово- 15

ro комапаратора 8. В тех случаях, когда в последующих устройствах производится возведение суммы S в квадрат, знаковый сигнал не используется.

Если в регистре. 1 сдвига находится 20 полезный сигнал, то единицы находятся в тех разрядах регистра 1 сдвига, которые связаны с сумматором 2 и суммы в сумматоре 2 и в реверсивном счетчике 9 одинаковы и равны M. Если это 25 значение подставить в (1), то S=-N.

Если в полезном сигнале происходит инверсия символов, т.е. сигналы +1 и

-1 меняются местами, то в регистре 1 сдвига соответственно меняются места-30 ми сигналы " 1" и "О" и в этом случае на входах сумматора 2 имеются только нулевые сигналы. При этом сумма m в сумматоре 2 равна О, а сумма в п реверсивном счетчике 9 равна N-M. Если подставить эти значения в (1), то получается S=+N. Таким образом, при инверсии сигнала происходит инверсия знака сжатого сигнала. Сигнал N-2M определяет смещенность распределения 40 сжатого сигнала в результате неравенства числа 2М числу N. Вычитание этого сигнала согласно (1) обеспечивает центрирование сжатого сигнала.

Формула изобретения

Цифровой согласованный фильтр, содержащий регистр сдвига, вход которого является входом цифрового согласованного фильтра, и сумматор, о т-50 л и ч а ю шийся тем, что, с це-

9 4 лью повышения точности фильтрации при увеличении базы псевдослучайных последовательностей, введены дополнительный сумматор, первые входы которого являются вхопом сигнала с кодом (N-2M), где N — число разрядов регистра сдвига, М вЂ” число символов одного значения псевдослучайной последовательности, а вторые входы подключены к выходам сумматора, реверсивный счетчик, блок элементов ИЛИ, выходы которого являются выходами цифрового согласованного фильтра, последовательно соединенные и -включенные между выходами дополнительного сумматора и первыми входами блока элементов ИЛИ первый блок вычитания и первый блок элементов И, последовательно соединенные и включенные между выходами реверсивного счетчика и вторыми входами блока элементов

ИЛИ второй блок вычитания и второй блок элементов И, цифровой компаратор, первые входы которого подключены к объединенным выходам реверсивного счетчика с вторыми входами первого блока вычитания, вторые входы цифрового комапаратора подключены к объединенным выходам дополнительного сумматора с вторыми входами второго блока вычитания, первый и второй выходы цифрового комапаратора подключены к вторым входам первого и второго блоков элементов И соответственно, последовательно соединенные и включенные между выходом первого разряда регистра сдвига и входом вычитания реверсивного счетчика первый элемент

НЕ и первый элемент И, второй вход которого соединен с выходом последнего разряда регистра сдвига, последовательно соединенные и включенные между выходом последнего разряда регистра сдвига и входом суммирования реверсивного счетчика второй элемент

НЕ и второй элемент И, другой вход которого подключен к выходу первого разряда регистра сдвига, при этом входы сумматора подключены к выходам регистра сдвига, соответствующих символам одного значения.

ВНИИПИ Заказ 1323/56 Тираж 902 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4