Устройство для формирования многопозиционно-кодированных последовательностей

 

Изобретение относится к радиотехнике , электросвязи и может применяться в системах передачи информации , где требуется использование сигналов с высокими корреляционными свойствами. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость устройства за счет формирования последовательностей с увеличенной позиционностью кодирования. Устройство формирует многопозиционные кодированные последовательности, имеющие автокорреляционные свойства, аналогичные свойствам системы последовательностей Велти, при улучшенном качестве взаимно корреляционных свойств. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, злемент ИЛИ-НЕ 3, блок 4 счетчиков 5, блок 6 регистров 7, сумматоры 8, умножители 9, элемент ИЛИ 10 и модулятор 11 3 ил. . (Л Од оо 05 ГС 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5u 4 Н 03 М 7/06

-! !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4063696/24-24 (22) 29.04.86 (46) .07.09.87. Бюл. N 33 (72) А.П.Родимов, В.В.Игнатов, А.П.Чистяков, В.Е.Борисиков, С.Н.Шляпцев и А.А.Румянцев (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 430517, кл. H 04 L 3/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 1177910, кл. Н 03 M 5/00, Н 04 L 3/02, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

МНОГОПОЗИЦИОННО-КОДИРОВАННЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к радиотехнике, электросвязи и может .применяться в системах передачи информаSU„, 1336249 А1 ции, где требуется использование сигналов с высокими корреляционными свойствами. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость устройства за счет формирования последовательностей с увеличенной позиционностью кодирования. Устройство формирует многопозиционные кодированные последовательности, имекнцие автокорреляционные свойства, аналогичные свойствам системы последовательностей Велти, при улучшенном качестве взаимно корреляционных свойств. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, триггер 2, элемент

ИЛИ-НЕ 3, блок 4 счетчиков 5, блок 6 регистров 7, сумматоры 8, умножители 9, элемент ИЛИ 10 и модулятор 11

3 ил.

1336249 п-ro порядка на k-м такте.

?р где w

А" (k)— !

30 порядок кодирования; номер D-последовательности;

i-я послеD "",,(k) доват ельность

D-кода n-ro с(„, если D",(k)

Ы, „, если D,(k)

Ы,, если D,(k) о(,„, если D.,(k) = О

k =0mo dm; (7)

1с =ш-1modm.

1 порядка на

k-м такте;

m — знак поэле= О ментного сложения последовательностей по модулю m;

Н,(k) — i-я последовательность

ВиленкинаКристенсона

Изобретение относится к радиотехнике, электросвязи и может применяться в системах передачи информации, синхронизации и других, где требуется использование сигналов с высокими корреляционными свойствами.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства за счет формирования последовательностей с улучшенными взаимокорреляционными свойствами путем увеличения позиционности кодирования m(m>j 2).

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 функциональная схема умножителя по модулю 4; на фиг.3 — функциональная схема модулятора.

Устройство содержит (фиг.1) генератор 1 тактовых импульсов, триггер

2, элемент ИЛИ-НЕ 3 блок 4 счетчиков, выполненный на счетчиках 5, блок

6 регистров, выполненный на регистрах

7 сдвига, сумматоры 8 по модулю m, 1 умножители 9 по модулю m, элемент

ИЛИ 10 и модулятор 11.

Умножитель по модулю 4 выполнен (фиг.2) на элементах 12-13 И и сумматоре 14 по модулю два.

Модулятор выполнен (фиг.3) на цифроаналоговых преобразователях 15 и 16 и частотно-манипулированном (фазоманипулированном) генераторе 17.

Введем обобщенную систему кодирования по Велти на т-позиционный слу- чай кодирования

D;(k) = И,(k) С (k), где ie(0, N-1) N = ПР,nи

H t(k) = X X . ® А (k), (2)

J=-1 3 > где Х, е (О m-1) — i-й разряд в ш-ичФ ном и-разрядном инверсном представ1ð лении номера формируемой последоваР тел ьности Н,; — знак поэлементного умножения кода на число по модулю m;

С (1 ) — производящая последовательность и-ro порядка íà k-ом такте

С (k) = h А . (1с)® А (k), (3)

j=1 знак поэлементного сложения последовательностей по модулю m; последовательность длины . N = m" íà k-том такте, для которой. справедливо выражение

k = А (k)m +А (k) m + ° ° ° +A„(k)m™, h (4)

A>(k)m1

j 1

Для D-последовательностей определим понятие пары 1-ro порядка

З5 D.(k) = D;(k) = D,(k))1@A "(k) и понятие негатива р-ro порядка

4р D (1с) = D,(k) = D,(k)81®A„(k), (6) где 1„ре(О,m-1) .

Каждой m-ичной 0-последовательности соответствует m è÷íàÿ Е-последо45 вательность вида

Устройство работает следующим об55 Разом.

В исходном состоянии триггер 2 находится в нулевом состоянии, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 формируется единичный сигнал, устанавливающий счетчик 5 и регистры 7 в нулевое сос тояние и запрещающий работу счетчикам

5, регистрам 7 и модулятору 11.

На выходах сумматоров 8 и умножителей 9 формируются нулевые сигналы.

При поступлении на вход установки в единицу триггера 2 запускающего импульса длительность

Со(ТсМ/f, N = m", где f — тактовая частота генератора 1; вр емя задержки ср абатывания триггера 2, он стробируется тактовыми импульсами генератора 1 и с приходом переднего фронта тактового импульса переходит в единичнре состояние. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 происходит смена состояний с единичного на нулевое, что обеспечивает запись в регистры 7 их входных сигналов в момент стробирования запускающего импульса и включение 25 модулятора 11.

Так как нулевой потенциал на входе счетчиков 5 является разрешающим счет, то с приходом очередного тактового импульса от генератора 1 состояния д0 счетчиков 5 начнут меняться с частотой следования тактовых импульсов.

Через m» тактов на первом выходе последнего счетчика 5 появится единичный потенциал, который, пройдя элемент ИЛИ 10, вернет в исходное (нулевое) состояние триггер 2. При

I этом нулевое состояние на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 не изменится, так как на его другом входе элемента 40

ИЛИ-НЕ 3 будет поддерживаться единичный сигнал за счет наличия на выходе элемента ИЛИ-НЕ 10 единичного сигнала.

»

По истечении m тактов на выходах 4> счетчиков 5 установятся нулевые сигналы, что соответствует возврату устройства в исходное состояние.

Число разрядов каждого счетчика 5 определяется в соответствии с выражением 3 log>m L, где 31og ml: — наибольшее целое log m.

Разряды каждого из счетчиков 5 соединяются в соответствии с выбранной позиционностью кодирования так, чтобы образовать делитель на ш.

Чтобы понять как функционирует стальная часть схемы обратимся к

1336249 4 равенствам (1-4) . Действие Х» для слагаемых, каждое из которых является некоторой последовательностью из

»

m элементов выполняется сумматораЭ ми по модулю m 8, на выходе которого формируется многопозиционная последовательность D-кода, Каждое многопозиционное слагаемое на входах сумматора 8,, как следует из (1), является результатом логического умножения двух кодовых последовательностей по модулю m, выполняемого умножителями по модулю m 9. Пример практической реализации умножителя по модулю 4 приведен на фиг.2 °

Одной из входных многопозиционных последовательностей j-го умножителя 9 (j = 1,2,...п) является многопозиционная последовательность, которая формируется на выходах j-го счетчика 5, код последней находится в счетном состоянии. Поэтому первая группа

m-позиционных входов j-ro умножителя

9 соединена с выходами j ãî счетчика 5. Другой входной m-позиционной последовательностью (3), поступающей на вторую группу m-позиционных входов j-го умножителя 9, является m-позиционная последовательность, формируемая (j+1) ì счетчиком 5 и предварительно просуммированная по модулю

m c j ì разрядом m-ичного инверсного

m-разрядного представления номера формируемой последовательности Х. °

Следовательно, на вторых входах j-ro умножителя 9 необходимо включение сумматора 8 по модулю m, на одни входы которого поступает m-позиционная последовательность с выходов (j+1)-ro счетчика 5, а на другие входы - значения m-позиционных состояний. j-го регистра 7. Состояния регистров 7 в динамическом режиме ðàботы счетчиков 5 остаются неизмен1 ными даже если на их входах в это время состояния меняются. Смена состояний регистров 7 возможна лишь при запуске устройства.

Итак, в момент запуска устройства на выходе сумматора 8„ будет сформирована D-последовательность требуемого номера.

Когда на первые информационные входы модулятора 11 с выходов сумматора 8 поступает D-последователь1 ность, на управляющем входе модулято" ра 11 с выхода элемента ИЛИ-НЕ З.подается нулевой сигнал, обеспечиваю133б24 щий включение модулятора 11. Одновременно на другие информационные входы модулятора 11 поступает m-позиционная последовательность А„с выходов и блока 4. Так как m-позиционная пос5 ледовательность на выходе счетчика 5 блока 4 имеет вид А," = 0,1,...,m-1, О, 1, ..., m-1, то k "му (k 0, 1, 2,..., m-1) элементу, поступающему на вход 10 модулятора 11, соответствует двоичное представление значения k по модулю m.

Логика работы модулятора 11 задается выражением (7). Пример практической реализации модулятора приведен на фиг.3.

Генератор 17 находится в режиме двойного управления, обеспечивая частотный (фазовый) сдвиг несущего колебания в соответстии с номером и значением элементов формируемых последовательностей согласно (7).

Устройство позволяет формировать последовательности любой позиционности и порядка кодирования в системе объема А = m /m v 2; и = 1,2,..., имеющие автокорреляционные свойства, аналогичные системе последовательностей Велти при улучшенном качестве взаимно корреляционных свойств и од- З0 новременном повышении помехоустойчивости передачи.

Так, переход на четырехпозиционную систему кодирования позволяет получить выигрыш в помехоустойчивости в, 1оя,т = log 4 = 1,42 раза при обес35 печении возможности одновременного функционирования без взаимных помех до 16 адресов (корреспондентов).

Формула из о бр ет ения

Устройство для формирования многопоэиционно-кодированных последовательностей, содержащее генератор тактовых 4 импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами триггера и блока счетчиков, вход установки в "1" триггера является управляющим входом уст9 6 ройства, выход триггера соединен с

1 первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом установки в "О" блока счетчиков и управляющими входами блока регистров и модулятора, информационные входы блока регистров и выход модулятора являются соответственно информационными входами и выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены сумматоры по модулю m и умножители по модулю m, где

m — целое число, характеризующее основные системы счисления, выходы умножителей по модулю m соединены с соответствующими входами первого сумматора по модулю m выходы которого соединены с соответствующими первыми информационными входами модулятора, выходы первого регистра блока регистров соединены с соответствующими первыми входами первого умножителя по модулю m выходы каждого регистра блока регистров, кроме первого, соединены с соответствующими первыми входами одноименных сумматоров по модулю m выходы которых соединены с соответствующими первыми входами одноименных умножителей по модулю m, выходы первого счетчика блока счетчиков соединены с соответствующими вторыми входами первого умножителя по модулю m, второго сумматора по модулю m и вторыми информационными входами модулятора, выходы каждого счетчика блока счетчиков, кроме первого и последнего, соединены с соответствующими вторыми входами одноименного умножителя по модулю m u последующего сумматора по модучю m выходы последнего счетчика блока счетчиков соединены с соответствующими вторыми входами последнего умножителя по модулю m и входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом установки в "О" триггера и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ.

1336249 е.З

Составитель М. Никуленков

Техред И. Попович Корректор С. Шенар

P едакт ор С. Патрушева

Заказ 4055/56 Тираж 901

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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