Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - уменьшение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости при одновременном снижении объема памяти блока оперативной памяти (ВОП). Устрво содержит полосовые фильтры 1 и 3, коррелятор 2, демодулятор 4, блок слежения 5 за задержкой, сумматоры 6 и 13, управляемый г-р 7 тактовых импульсов, блок 8 установки нуля, опорный г-р 9 псевдослучайной последова- - тельности, эл-т И 10, г-р 11 линейно изменяющегося напряжения, переключатель 12, блок 14 фиксации синхронизации , блок 15 фазовой автоподстройки частоты, блок 16 захвата, ключ 17, .аналого-цифровой преобразователь 18, БОП 19, блок 20 ключей, г-р 21 импульсов считывания, блок 22 задержки , блок 23 дискретизации (БД) и блок 24 последовательного поиска (БПП). При воздействии шумов на устр-во, а также при влиянии эффекта Допплера на закон изменения тактовой частоты цель достигается введением сумматора 13, БД 23 и БПП 24. 2 ил. rFvrin i (Л С N9 СП g

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Л0„„1325 2

А1 (я) 4 H 04 ? 7 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .";„,",""

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@11. г; :1 (21) 3968309/24-09 (22) 21. 10. 85 (46) 23.07.87. Бюл. У 27 (72) П.Г. Тараненко и Л.С. Старовойтов (53) 621.394.662 (088.8) ($6) Авторское свидетельство СССР

9 921109, кл. Н 04 L 7/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ПСЕВДОШУИОВЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости при одновременном снижении обьема памяти блока оперативной памяти (БОП). Устрво содержит полосовые фильтры 1 и 3, коррелятор 2, демодулятор 4, блок слежения 5 за задержкой, сумматоры 6 и 13, управляемый r-p 7 тактовых им- пульсов, блок 8 установки нуля, опор ный г-р 9 псевдослучайной последова тельности, эл-т И 10, г-р 11 линейно изменяющегося напряжения, переключа тель 12, блок 14 фиксации синхронизации, блок 15 фазовой автоподстройки частоты, блок 16 захвата, ключ 17,,аналого-цифровой преобразователь 18, БОП 19, блок 20 ключей, г-р 21 импульсов считывания, блок 22 задержки, блок 23 дискретизации (БД) и блок

24 последовательного поиска (БПП).

При воздействии шумов на устр-во, а также при влиянии эффекта Допплера на закон изменения тактовой частоты цель достигается введением сумматора 13, БД 23 и БПП 24. 2 ил.

Бл н Т

l ж с:

m m

1 132572

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения параметров движения объектов и для приема информации. ()

Целью изобретения является уменьшение времени вхождения в синхрониэм и повышение помехоустойчивости при одновременном снижении объема памяти блока оперативной памяти. 10

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства синхронизации псевдошумовых сигналов; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства. 15

Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов содержит первый полосовой фильтр 1, коррелятор 2, второй полосовой фильтр 3, демодулятор

4, .блок 5 слежения эа задержкой, пер- 20 вый сумматор 6, управляемый генератор 7 тактовых импульсов (УГТИ), блок

8 установки нуля, опорный генератор 9 псевдослучайной последовательности (ПСП), элемент И 10, генератор 11 .25 . линейно изменяющегося напряжения (ЛИН), переключатель 12, второй сумматор 13, блок 14 фиксации синхронизации, блок

15 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), блок 16 захвата, ключ 17, gp аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

18, блок 19 оперативной памяти (ОП), блок 20 ключей, генератор 21 импульсов считывания (ГИС), блок 22 задержки, блок 23 дискретизации, блок 24 последовательного поиска.

Устройство работает следующим обраэомф

Принимаемая ПСП, спектр которой содержит промодулированную на передающей стороне по линейному закону составляющую тактовой частоты, поступает на первый полосовой фильтр 1 и на блок 15 ФАПЧ, с фильтра нижних частот которого снимается напряжение, изменяющееся по линейному закону, ко торый соответствует линейной модуляции тактовой частоты на передающей стороне, Это напряжение поступает на ключ 17, который пропускает его на выход только в том случае, если есть сигнал на выходе блока 16 захвата.

Сигнал на выходе блока 16 захвата свидетельствует о том„ что блок 15

ФАПЧ произВОдит Отслеживание сОставляющей тактовой частоты. Полоса захвата блока 15 ФАПЧ должна быть равной размаху изменения тактовой частоты принимаемого сигнала. Снижение

О

2 времени поиска и установления режима синхронизации, а также снижение объема требуемой памяти блока 19 ОП достигается за счет того, что с выхода ключа 17 линейноизменяющееся напряжение (фиг. 2а) поступает на вход блока 23 дискретизации, где оно преобразуется в ступенчатое напряжение (фиг. 2б). Шаг дискретизации выбирается из соображений требуемой скорости вхождения в синхронизм и объема памяти блока 19 ОП при условиях где L 2 -1 — длина ПСП;

m — - целое число;

Т = L ь период ПСП.

Таким образом, с выхода блока 23 дискретизации на вход АЦП 18 поступает (2 — 1)/m уровней напряжений, которые в АЦП 18 преобразуются в разрядный код который с выхода АЦП 18 поступает в блок. 19.0П, где хранится (2 -i)/m комбинаций состояний опорного генератора 9 ПСП, соответствующих комбинациям генератора ПСП на передающей стороне при данном уровне линейно изменяющегося напряжения.

Код, поступающий в блок 19 ОП из АЦП

18, является адресом для выдачи из блока 19 ОП комбинации кодовой последовательности, которая соответствует принятой.

Эта комбинация кода поступает через блок 20 ключей в регистр опорного генератора 9 ПСП при поступлении импульса из ГИС 2 1. Блок 22 задержки служит для того, чтобы импульс считывания сначала установил в нулевое состояние регистр сдвига опорного генератора 9 ПСП, а затем открыл блок

20 ключей для переписи информации из блока 19 ОП в регистр опорного генератора.

С началом поиска импульса с выхода ГИС 21 запускает генератор 11 ЛИН, который начинает вырабатывать линейно изменяющееся напряжение (фиг.2в) которое проходит через второй сумматор 13, первый сумматор 6 и подается на УГТИ 7, изменяя длительность тактовых импульсов по линейному закону. С каждым приходом импульсов считывания происходит сброс и повторный запуск генератора 11 ЛИН. Импульс с выхода ГИС 21 также поступает на

13257 переключатель 12, устанавливая его таким образом, что выход блока 23 дискретизации оказывается подсоединенным к входу второго сумматора 13. . Таким образом, на втором сумматоре

13 складывается ЛИН в "ступенчатое" напряжение с выхода блоха 23 дискретизации. Это напряжение соответствует частоте тактовых импульсов в при- 10 нимаемой последовательности (фиг.2r).

Уменьшение времени вхождения в синхронизм дополнительно достигается применением блока 24 последовательного поиска, т.е. комбинированием ме- 15 тодов параллельного .и последовательного поиска. Параллельный метод поиска осуществляется записью в регистр опорного генератора ПСП и-разрядной комбинации в 1-е моменты вре- Zp мени (i.= О,m) .и последовательным поиском в промежутках между этими моментами. Последовательный поиск осуществляется путем сдвига опорной последовательности относительно при- 25 нимаемой в блоке последовательного поиска. Это позволяет устранить погрешности неидеальности передающего и приемного генераторов ЛИН, а также то, что закон изменения тактовой 3р частоты на выходе блока 15 ФАПЧ отличается от передаваемого за счет влияния эффекта Доплера и воздействия шумов. На первый сумматор 6 также подается управляющее напряжение с выхода блока 5 слежения за задержкой, которое подстраивает УГТИ 7 в пределах одного тактового импульса. Сигнал ошибки в блоке 5 слежения за задержкой формируется из сигиала, пос- 4р тупившего с выхода демодулятора 4.

На вход коррелятора 2 проходит толь.ко главная составляющая спектра, которую выделяет первый поЛосовой фильтР 1. Коррелятор 2 перемножает 45 его с опорной ПСП, поступающей от опорного генератора 9 ПСП. Коррелятор 2 выполнен по схеме преобразователя частоты. В процессе сжатия спектра в корреляторе 2 сигнал, несущий информацию, переносится на промежуточную частоту. Второй полосовой фильтр 3 пропускает узкополосный полезный сигнал и подавляет все составляющие интерференционной помехи ле жащие за пределами его полосы пропускания. Далее сигнал. обрабатывается в демодуляторе 4, на выходе которого получают информацию. Период следова20

4 ния импульсов считывания ГИС 21 выбирается исходя из периода дискретизации ЛИН. При достижении синхронизации срабатывает блок 14 фиксации синхронизации, который отключает режим последовательного поиска блока

24 последовательного поиска, отключает ГИС 21, а также воздействует на переключатель 12, устанавливая его в состояние, когда выход блока 23 дискретизации отключен от входа второго сумматора 13. В дальнейшем запуск генератора 11 ЛИН производится импульсом запуска с выхода элемента И 10, который она вырабатывает при появлении на ее входе всех единиц, т.е. когда на всех регистрах опорного генератора 9 ПСП устанавливаются единичные состояния. Таким образом, система входит в синхрониэм.

При срыве синхронизации включаетI ся ГИС 21, импульс с которого открывает блок 20 ключей, устанавливает в нулевое состояние опорный генератор

9 ПСП, подает импульсы на блок диск.Ретизации и переписывает комбинацию из блока 19 ОП в регистр опорного генератора 9 ПСП; "ступенчатое" напряжение с выхода блока 23 дискретизации через переключатель 12 подается на второй сумматор 13, на второй вход которого подается ЛИН с выхода генератора 11 ЛИН, запуск которого осуществляется импульсами с выхода

ГИС 21 и весь цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство при воздействии шумов, а также при влиянии эффекта Доплера на закон изменения тактовой частоты обеспечивает уменьшение времени вхождения в синхронизм, повышение помехоустойчивости и снижение обьема памяти блока ОП.

Формула изобретения

Устройство синхронизации псевдошумовых сигналов, содержащее последовательно соединенные первый полосо-вой фильтр, коррелятор, второй полосовой фильтр, демодулятор, выход которого через блок фиксации синхронизации подключен к первому входу переключателя, блок слежения за задержкой, первый сумматор и управляемый генератор тактовых импульсов, последовательно соединенные аналого-цифро-, вой преобразователь, блок оперативной памяти, блок ключей, к второму вхо20

Составитель И. Грацианская

Редактор И. Шулла Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 3127/57 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13257 ду которого подключен выход блока задержки, опорный генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), первый выход которого подключен к второму входу коррелятора, элемент И и генератор линейно изменяющегося напряжения (ЛИН), последовательно . соединенные блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), к входу которого подключен вход первого полосо- 10 вого фильтра, блок захвата и ключ, к второму входу которого подключен второй выход блока ФАПЧ, и последовательно соединенные генератор импульсов считывания, вход и второй выход ко- 15 торого подключены соответственно к первому и второму входам переключателя, и блок установки нуля, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьщения времени вхождения в син- 20 хронизм и повышения помехоустойчивости нри одновременном снижении объема памяти блока оперативной памяти, введены блок дискретизации, блок последовательного поиска и второй сумматор, выход которого подключен к . второму входу первого сумматора, первый вход к выходу генератора ЛИН, к второму входу которого подключен третий .выход генератора импульсов считывания, .а к второму входу второго сумматора подключен выход переключателя, к третьему входу которого подключен вход аналого-цифрового преобразователя и выход блока дискретизации, к первому входу которого подключен выход ключа, а к второму входу — первый выход генератора импульсов считывания, при этом первый выход блока установки нуля подключен к входу блока задержки, выход которого подключен к установочному входу блока оперативной памяти, а второй выход— к установочному входу опорного генератора ПСН, к управляющему входу которого подключен выход управляемого генератора тактовых импульсов через блок последовательного поиска, к второму входу которого подключен выход блока фиксации синхронизации.