Устройство для статистического обнаружения дискретных сигналов в каналах связи с межсимвольной интерференцией

 

Устройство для статистического обнаружения дискретных сигналов в каналах связи с межсимвольной интерференцией относится к технике электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных контроля и управления. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при действии нестационарных помех. Цель достигается введением в устройство блока анализа помех, на выходе которого вырабатывается воздействие, управляющее порогом решающего порогового блока в зависимости от интенсивности нестационарных помех в канале связи, что увеличивает вероятность принятия правильного решения решающим блоком и помехоустойчивость устройства в целом. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. ю (Л с 00 о: со Nj: СЮ Сд ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 H 03 М 13/00! э

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 11 70621 (21) 4111338/24-24 ,(22) 10.06.86 (46) 30.12;б7. Бюл. Р 48 (72) Ю.И. Николаев,, В. Науменко, О.П. Иалофей, О.H. Жуков, В.H. Иевченок, Д.В. Будников и А.В. Камыш (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1170621, кл. Н 03 М 13/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОГО

ОБНАРУЖЕНИЯ ДИСКРЕТН11Х СИГНАЛОВ

В КАНАЛАХ СВЯЗИ С МЕЖСИМВОЛЬНОЙ

ИНТЕРФЕРЕНПИЕЙ (57) Устройство для статистического обнаружения дискретных сигналов в каSU,» 1363485 А 2 налах связи с межсимвольной интерференцией относится к технике электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных контроля и управления. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости при действии нестационарных помех. Цель достигается введением в устройство блока анализа помех, на выходе которого вырабатывается воздействие, управляющее порогом решающего порогового блока в зависимости от интенсивности нестационарных помех в канале связи, что увеличивает вероятность принятия правильного решения решающим блоком и помехоустойчивость устройства в целом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1363485 анализа помех.

Блок 20 анализа помех содержит усилитель 21 с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель 22 с по- . стоянным коэффициентом усиления, компаратор 23, ключ 24, сумматор 25, 35 элемент 26 сравнения.

Сущность работы элементов, содержащихся в блоке 20 анализа помех, заключается в следующем.

Введенные элементы реализуют процедуру обучения с выравненными ошибками, которая описывается следующим математическим выражением:

45

V(n+1) = V(n) + „Q(n), Y(n), V (п)У сП, де (") = У(„) V" (n)У, П.

БО и сходимость которой.к минимуму вероятности ошибки доказана.

Указанное математическое выражение реализуется следующими техническими устройствами:

V(n+1),\/(п)- коэффициенты усиления усилителя 21 с регулируемым коэффициентом усиления,выИзобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных, контроля и управления. 5

Цель изобретения — повьш ение помехоустойчивости устройства при действии нестационарных помех.

Ка фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема !0 блока анализа помех.

Устройство для статистического обнаружения дискретных сигналов в каналах связи с межсимвольной интерференцией содержит приемник 1 непрерывных сиг- ) налов, блок 2 задержки, сумматор 3, решающий блок 4, детектор 5 качества, формирователь 6 последовательности стираний, регенератор 7 m-ичных сигналов, формирователь 8 гипотетической последовательности, блок 9 сумматоров по модулю m генератор 10 предполагаемых ошибок, умножитель 11 на коэффициент шумовых" остатков, суммирующий блок 12, линию 13 задерж- 25 ки, блок 14 вычитания, перемножитель

15, интегратор 16, пороговый блок 17, формирователь 18 гипотетической последовательности, счетчик 19, блок 20 попненного по стандартной схеме;

P„ — характеризует шаг, с которым данная процедура сходится к минимуму вероятности ошибки и реализуется, например, коэффициентом усиления усилителя 22 с постоянным коэффициентом усиления, выставляемым вручную или автоматически в зависимости от характера нестационарной помехи в канале связи, причем для большей точности работы устройства р Ä ((V (n); (n) — образцы канальных сигналов, искаженные помехой и поступающие на выход приемника 1;

П вЂ” величина порога компаратора 23. .По указанному алгоритму в зависимости от уровня помех в канале связи на выходе блока 20 анализа помех вырабатывается сигнал, уровень которого пропорционален помехе, действующей в данный момент времени в канале свя-. зи. Этот сигнал регулирует порог решающего блока 4, что увеличивает вероятность принятия этим блоком правильного решения. Следовательно, так как при принятии решения учитывается мгновенная помеха, то при посимвольном приеме это повышает вероятность принятия правильного решения о принимаемом символе и увеличивает тем самым помехоустойчивость всего устройства в целом.

Устройство работает следующим образом.

Принятые колебания с выхода приемника 1 непрерывных сигналов поступают на входы детектора 5 качества и регенератора 7 m-ичных сигналов и на вход линии 13 задержки. С выхода детектора 5 качества сигналы записываются в формирователь 6 последовательности "стираний", а с выхода регенератора 7 m-ичных сигналов — в формирователь 8 гипотетической последовательности. Скорость записи в формирователях 6 и 8, строящихся на основе регистров длины L, равной интервалу памяти канала, равна скорости з 13634 манипуляции V. С выхода формирователя 8 гипотетической последовательности сигналы поступают на одну группу входов блока 9 сумматоров по модулю

m при этом скорость изменения состояний на выходах формирователя 8 гипотетической последовательности всегда равна V, на другую группу входов которого поступают сигналы с генера- 1ð тора 10 предполагаемых ошибок со скоростью ViL, а на третью группу входов — сигналы с выхода формирователя

6 последовательности "стирания". При этом скорость изменения состояний на выходах формирователя 6 последовательности "стираний" зависит от числа О сигналов стираний, которые выдает детектор 5 качества, и равна

Ч, что за время приема одного симв вола обеспечивает на выходе блока 9 сумматоров по модулю m формирование наборов комбинаций символов с учетом предполагаемых и аномальных ошибок на интервале памяти канала. 25

Каждая из полученных на выходе блока 9 сумматоров по.модулю комбинация из набора m возможных проходит через умножитель 11 на коэффициенты шумовых остатков, определяемых для Эр данного канала предварительна. Ре зультат умножения для каждой комбина-, ции с выхода умножителя 11 на коэффициенты "шумовых" остатков складывается на суммирующем блоке 12, а затем

35 поступает на второй (вычитающий) вход сумматора 3, на первый (суммирующий) вход которого через блок 2 задержки с выхода приемника 1 непрерывных сигналов поступает сигнал обрабаты- 4р ваемого символа. Этот же сигнал поступает на вход блока 20 анализа помех, где поступает на входы усилителей 21 и 22. С выхода усилителя 21 с регулируемым коэффициентом усиле- 45 ния усиленный в V раз аналоговый сигнал поступает на вход компаратора 23, где производится сравнение полученного произведения V(n) Y(n) с порогом П, уровень которого устанавлива- бр ется при настройке устройства путем подачи на вход устройства известных сигналов без помехи и регулировки порога П, по максимальной вероятности правильного принятия решения решающим блоком 4. По результатам сравненйя компаратор 23 управляет ключом

24, разрешая прохождение сигнала

)„.Y(n) с выхода усилителя 22 с по85 4 стоянным коэффициентом усиления либо инверсно, либо неинверсно, т.е. определяет знак произведения р, Y(n) °

Полученное произведение поступает на второй вход сумматора ?5, на первый вход которого поступает сигнал V(n)

< Y(n) с выхода усилителя 21 с регу— лируемым коэффициентом усиления, пропорциональный коэффициенту усиления этого усилителя на предыдущем шаге.

Этот сигнал и сигнал с выхода сумматора V(n) ° Y(n) + л„ ° Y(n) поступает соответственно на первый и второй входы элементов 26 сравнения, на выходе которого формируется сигнал с приращением, пропорциональным величине + „.Y(n), т.е. пропорциональный изменению помехи на входе устройства.

Сигнал с выхода элемента 26 сравнения регулирует коэффициент усиления усилителя 21 с регулируемым коэфАициентом усиления и подстраивает порог решающего блока 4 по управляющему входу.

Сигнал с выхода сумматора 3 анализируется в решающем блоке 4 на интервале памяти канала 1. и затем принима— ется решение о переданном символе с учетом интенсивности действующей помехи в канале связи.

Сигналы с выхода решающего блока

4 поступают на вход формирователя 18 гипотетической последовательности для формирования путем воздействия на информационный параметр несущего колебания, подобного обрабатываемому приемником непрерывных сигналов S(t) гипотетического сигнала 5 (t) на длиМ- / не памяти канала, равной 5 (1).

Ф

Сформированный формирователем 18 гипотетический сигнал S"(t) подается на второй вход блока 14 вычитания, на первый вход которого после предвари". тельной задержки в линии 13 задержки подается входной сигнал S(t). Применение линии 13 задержки обусловлено необходимостью компенсации временного рассогласования между S(t) и

4.

S .(t) . Разностный сигнал с выхода блока 14 вычитания, обусловленный как помехами, существующими в канале связи, так и ошибочными решениями решающего блока 4, поступает на оба входа перемножителя 15, выполняющего роль квадратора, а затем на вход интегратора 16, где вычисляется энергия разности между сигналами S(t) и S (t) на длительности L элементов, где

136 устанавливается емкостью счетчика 19, подсчитывающего текущее количество решений, а сигналы пересчета служат в качестве синхросигналов интегратора 16, определяющих время работы. Результат интегрирования поступает на пороговый блок 17, имеющий 1 порогов.

В зависимости от числа ошибочных решений на длине из 1 элементов величина разностной энергии на выходе интегратора 16 растет пропорционально количеству ошибок, что ведет к появлению составляюшего числа порогов превышений на выходе порогового блока

17, которые изменяют уровень порога детектора 5 качества.

Таким образом, в предлагаемом устройстве повышается помехоустойчивость за счет увеличения вероятности принятия правильного решения решающим блоком 4 при воздействии на сигнал нестационарных помех, что достигается автоматическим регулированием порога решающего блока 4 по указанному алгоритму.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Устройство для статистического обнаружения дискретных сигналов в кана3485

6 лах связи с межсимвольной интерференцией по авт. св. N - 11706?1, о т л ич а ю щ е, е с я тем, что, с целью

5 повышения помехоустойчивости устройства при действии нестационарных помех, в него введен блок анализа по— мех, выход и вход которого подкпючены соответственно к управляющему вхоI

1ð ду порогового блока и выходу блока задержки.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, блок анализа помех содержит элемент сравнения, сумматор, компаратор, ключ и усилители, входы которых объединены и являются входом блока анализа помех, выход первого усилителя подключен к

2р входу компаратора и первым входом сумматора и элемента сравнения, выход второго усилителя подключен к первому входу ключа, второй вход ко-. торого подключен к выходу компарато25 ра выход ключа подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, выход которого подключен к управляющему входу первого усилитеgp ля и является выходом блока анализа помех.

1 363485

Составитель С. Берестевич

Редактор Т. Лазоренко Техред Л.Сердюкова Корректор С. Еекмар

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6380/54

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