Автокорреляционный измеритель параметров псевдослучайного фазоманипулированного сигнала

 

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться при обработке фазоманипулированных (ФМ) сигналов в системах передачи дискретной информации. Цель изобретения - повышение достоверности за счет увеличения числа измеряемых параметров. Устройство содержит три блока 1, 10, 19 умножения, элемент 2 задержки, полосовой фильтр 3, нелинейный элемент 4, фильтры 5, 7, 11, 20 нижних частот, измерители 8, 9 частоты, вентиль 12, счетчик 13 импульсов, измеритель 14 базы сигнала, измеритель 15 длительности посылок, арифметический блок 16, блок 17 регистрации, фазовращатель 18, квадраторы 21, 22, сумматор 23, блок 24 извлечения квадратного корня. В устройство введены пороговый блок 25, два ключа 26, 37, два детектора 27, 38 огибающий, две дифференцирующие цепи 28, 39, два вентиля 29, 40, триггер 30, элемент И 31, г-р 32 счетных импульсов, счетчик 33 импульсов, два делителя 34, 36, умножитель 35. По сравнению с прототипом дополнительно измеряется скорость манипуляции фазы и изменения частоты, а также девиация частоты. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) А2 (51) 5 Н 04 В 3/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ1,"""

Н ABTOPCHOMV CBMQETEAbCTBV

1 (61) 1336257 (21) 4432018/24-09 (22) 30.05.88 (46) 15.02.90. Бюл. Р 6 (?2) О.Г.Томило и Г.Ф.Лепехин (53) 621.391.822:621.394.662.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)е 1336257, кл. Н 04 В 3/46, 1986. (54) АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

ПАРАМЕТРОВ ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться при обработке фазоманипулированных (ФМ) сигналов в системах передачи дискретной информации. Цель изобретения — повышение достоверности за счет увеличения числа измеряемых параметров. Устр-во содержит три блока 1, 10, 19 умножения, элемент 2 задержки, 2 полосовой фильтр 3, нелинейный элемент 4, фильтры 5, 7. 11, 20 нижних частот, измерители 8, 9 частоты,. вентиль 12, счетчик 13 импульсов, измеритель 14 базы сигнала, измеритель

15 длительности посылок, арифметический блок 16, блок 17 регистрации, фазовращатель 18, квадраторы 21, 22, сумматор 23, блок 24 извлечения квадратного корня. В устр-во введены пороговый блок 25, два ключа 26, 37, два детектора 27. 38 огибающей, две дифференцирующие цепи 28, 39, два вентиля 29, 40, триггер 30, элемент

И 31, г-р 32 счетных импульсов, счетчик 33 импульсов, два делителя 34, 36, умножитель 35. По сравнению с прототипом дополнительно измеряется, скорость манипуляции фазы и изменения частоты, а также девиация частоты.

1. ил.

1543555

Изобретение относится к технике

pàäèîñâÿçè, может быть использовано ри обработке фазоманипулированных ФМ) сигналов в системах передачи дискретной информации для измерения

Параметров псевдослучайного ФМ-сигн ала и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 1336257.

° ° ° °

Цель изобретения — повьппение досоверности за счет увеличения числа змеряемых параметров.

° °

;На чертеже представлена структурая электрическая схема предлагаемо- го автокорреляционного измерителя.

Автокорреляционный измеритель пар аметров псевдослучайного ФМ-сигнаа содержит первый блок 1 умножения, э емент 2 задержки, полосовой ф льтр 3,,нелинейный элемент 4, . 2о ервый фильтр 5 нижних частот, геератор 6 скорости перестройки, втоой фильтр 7 нижних частот, первый второй измерители 8 и 9 частоты, второй блок 10 умножения, третий ильтр 11 нижних частот, вентиль 12, счетчик 13 импульсов, измеритель 14 базы сигнала, измеритель 15 дпительь ости посылок, арифметический блок

16, блок 17 регистрации, фазовращач ель 18, третий блок 19 умножения, Четвертый фильтр 20 нижних частот, ервый и второй квадраторы 21 и 22, умматор 23, блок 24 извлечения квадатного корня, пороговый блок 25. ервый ключ 26, первый детектор 27

<огибающей, первую дифференцирующую цепь 28, первый дополнительный вен,"иль 29, триггер 30, элемент 1I 31, I"åíåðàòîð 32 счетных импульсов, до- 4О полнительный счетчик 33 импульсов, Первый делитель 34, умножитель 35, которой делитель 36, второй ключ 37, которой детектор 38 огибающей, вторую

Дифференцирующую цепь 39 и второй 45 дополнительный вентиль 40.

Автокорреляционный измеритель работает следующим образом.

Принимаемый псевдослучайный ФМСигнал поступает на входы первого и второго блоков 1 и 30 умножения и элемента 2 задержки непосредственно, а на вход третьего блока 19 умноже|ния — через фазовращатель 18. Величина задержки, образующаяся на первом выходе элемента 2 задержки, изме55 .няется по линейному закону при помощи генератора 6, вырабатывающего периодическбе пилообразное напряжение управления. Величина задержки, 6бразующаяся на втором выходе элемента

2 задержки, устанавливается постоянной. На вторые входы первого, второго и третьего блоков I, 10 и 19 умножения поступает принимаемый сигнал, предварительно задержанный в элементе 2 задержки. Результатом перемножения в первом блоке 1 умножения являются биения с высокочастотным заполнением, которые проходят через полосовой фильтр 3 и нелинейный элемент 4. Первый и второй фильтры 5. и 7 нижних частот настроены на высокочастотное заполнение, являющееся средней частотой f р свернутого спектра сигнала, и огибающую, являющуюся тактовой частотой псевдослучайной . модулирующей функции. Выходы первого и второго фильтров 5 и 7 нижних частот соединены с первым и вторым измерителями 8 и 9 частоты, на вторые входы которых поступает периодически изменяющееся пилообразное напряжение с генератора 6. В результате,с выхода первого измерителя 8 частоты снимается информация о значении тактовой частоты, а с выхода второго измерителя 9 частоты - c - значении средней частоты свернутого спектра сигнала.

Результатом перемножения во втором и третьем блоках 10 и 19 умножения также являются биения с высокочастотным заполнением, огибающие которых вьделяются третьим и четвертьан фильтрами 11 и 20 нижних час-г тот, возводятся в квадрат в первом и втором квадраторах 21 и 22, и суммируются в сумматоре 23 с последующим извлечением корня квадратного из суммы в блоке 24. При этом на вход третьего блока 19 умножения незадержанный сигнал поступает через фазовращатель 18. В результате выходной сигнал u„(t) блока 24 извлечения квадратного корня

u„(t) н1(t) Н2( является произведением двух одинаковых модулирующих функций ФМ-сигнала и н<(t) и uII<(t — v <) . сдвинутых во времени на величину постоянной заи. держки 2 в элементе 2 задержки, 43555

5 f5 и не зависит от набега фазы ЬЦ) в и элементе 2 задержки, обусловленного изменением частоты сигнала вследствие частотной модуляции. Чисто отрицательных импульсов в сигнале и () равно числу скачков фазы принимаемого сигнала, причем длительность отрицательных импульсов равна величине задержки о и не зависит от длительности элементарных посылок.

Таким образом, на выходе вентиля 12 образуются только отрицательные импульсы, число которых m подсчитывается счетчиком 13. В измерителе 14 определяется база сигнала N = 2m+L.

Информация о значении тактовой частоты с выхода первого измерителя

8 частот поступает на измеритель 15, где формируются тактовые импульсы, с помощью которых определяется длительность элементарных посылок .Т4.

Измеренные значенйя базы сигнала N длительности элементарных посылок Т подаются в арифметический блок 16, где определяется длительность принимаемого сигнала T = NT, Информация об измеренных значениях N, Т, То, Ес поступает на соответствующие входы блока 17 регистрации.

При наличии в принимаемом сигнале линейной частотной модуляции в резуль тате перемножения в первом блоке 1 умножения незадержанного и задержанного в элементе .2 задержки сигналов появляются биения с высокочастотным заполнением, которые проходят через полосовой фильтр 3 и нелиней ный элемент 4. Ширина спектра биений в M = g F

Согласно (1) следует, что при изменении времени задержки с в элемент те 2 задержки с помощью ге ератора

6 скорости перестройки по линейному закону меняется значение средней частоты f . Измеряя значение средней частоты f< спектра сигнала с помощью второго измерителя 9 частоты и зная величину задержки с, определяют скорость изменения частоты сигнала .Для измерения величины задержки . <,, соответствующей f пороговый блок 25 при появлении напряжения на выходе второго фильтра 7 нижних час1р тот вырабатывает.. управляющий импульс, который поступает на входы первого и второго ключей 26 и 37 и открывает их. В исходном состоянии первый и второй ключи 26 и 37 всегда закрыты. Незадержанный и задержанный сигналы детектируются в первом и вто.ром детекторах 22 и 38 огибающей и дифференцируются с помощью первой и второй дифференциальный цепей 28 и

39. В результате дифференцирования образуются положительные и отрицательные импульсы, соответствующие началу и концу сигнала. На выходах первого и второго дополнительных вен26 тилей 29 и 40 остаются только положительные импульсы, первым из которых триггер 30 запускается, а вторым возвращается в исходное состояние через интервал времени ь .. Выход3р ным импульсом триггера 30 управляется элемент И 31. Ва. время длительности импульса счетные импульсы с выхода генератора 32 поступают в дополнительный счетчик 33. Информация о величине v в двоичном коде с выхода дополнительного счетчика 33 поступает на один вход первого делителя

34, на другой вход которого поступает в двоичном коде информация о вели40 чине fñð с выхода второго измерите1-ля 9-частоты. В первом делителе 34 вычисляется величина скорости изме с1 нения частоты f =,., которая ре""3

4 гистрируется в блоке 17 и поступает на вход умножителя 35. На другой вход умножителя 35 подается в двоичном коде информация о величине длительности элементарной посылки Та с выхода измерителя 15. В умножителе 35 вычисляется в двоичном коде величина девиации частоты Q F = II Т, коС торая регистрируется в блоке 7.

Искомая скорость манипуляций фазы принимаемого сигнала определяется во втором делителе 36 по отношению базы сигнала N к длительности сигнала Т, которая определяется в арифме1543555

Составитель К.Голуб

Техред М.Ходанич Корректор МФКучерявая

Редактор А.Огар

Заказ 408 Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101

И тическом блоке 16, т.е. г = —. В а Т,, блоке 17 регистрируются девиация частоты, длительность элементарной по5 сылки, база сигнала и его длительность скорости изменения частоты и манипуляции фазы сигнала, средняя частота

Сигнала.

10 Рормулаизобретения

Автокорреляционный измеритель пара( метров псевдослучайного фазоманипулиРованйого сигнала по авт. св. В 1336257, 15

Ь т л и ч а ю шийся тем, что, целью повьппения достоверности путем увеличения числа измеряемых параметров., введен генератор счетных импульсов, выход элемента задержки соеди- 20 ен с одним соответствующим входом лока регистрации через введенные и оследовательно соединенные первый люч, первый детектор огибающей, первую дифференцирующую цепь, первый до- 25

Полнительный вентиль, триггер, элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, дополнительный счетчик импульсов и первый делитель, второй вход которого соединен с выходом второго измерителя частоты, выход измерителя длительности посылок соединен с другим соответствующим входом блока регистрации через введенный. умножитель, второй вход которого соединен с выходом первого делителя, выход измерителя базы сигнала соединен с соответствующим входом блока регистрации через введенный второй делитель, второй вход которого соединен с выходом арифметического блока, кроме того, введены последовательно соединенные второй ключ, вход которого объединен с входом автокорреляционного измерителя, второй детектор огибающей, вторая дифференцирующая цепь и второй дополнительный вентиль, выход которого подключен к второму входу триггера, причем выход второго фильтра нижних частот соединен с вторыми входами первого и второго ключей через введенный пороговый блок.