Устройство для приема узкополосных телеграфных сигналов

 

Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит радиоприемный блок 18, фазовращатель 19, умножители 20 и 21, блоки 22 и 23 вычисления весовых коэффициентов. Принимаемая смесь сигнала и помехи с выхода каждого радиоприемного блока 18 I-го канала разнесения на промежуточной частоте поступает на умножители 20, 21 и блоки 22, 23 вычисления весовых коэффициентов, но на умножитель 20 и блок 22 непосредственно, а на умножитель 21 и блок 23 - через фазовращатель 19 на φ/2, что обеспечивает разложение сигнала на квадратурные составляющие. Сигнал на выходе умножителя есть выходной сигнал канала разнесения, умноженный на действительную величину весового коэффициента. 3 ил.

51 А) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1 (51)5 Н 4 В 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.)1 т . т„ т - i 1, 1 1 .

1 ..

° ай Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4331841/25-09 (22 ) 24. 11. 87 (46) 23.08.90. Бюл. М 31 (71) Московский институт радиотехники, электроники и а втомати ки (72) П.В.Белов, И.И.Быстров, Г.Н.Иванов, В.Э.Кельмишкейт, С..В.Кержанович, В,И.Орлов и A.Â.Ñåìåíîâ (53) 621.394;62(088.8) (56) Авторское свидетельство CCCP

4 932629, кл. Н 04 B 7/08, 1.980. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ПРИЕМА УЗКОПОЛОСНЫХ ТЕЛЕГРАФНИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения - повышение

2 помехоустойчивости. Устройство содержит радиоприемный блок 18, фазовращатель 19, умножители 20 и 21, блоки 22 и ?3 вычисления весовых коэффициентов. Принимаемая смесь сиг нала и помехи с выхода каждого радиоприемного блока .18 i-ro канала разнесения на промежуточной частоте поступает на умножители 20, 21 и блоки 22, 23 вычисления весовых коэффициентов, но на умножитель 20 и блок

22 непосредственно, а на умножитель

21 и блок 23 - через фазовращатель

19 на Г/2, что обеспечивает разложение сигнала на квадратурные составляющие. Сигнал на выходе умножителя есть выходной сигнал канала разнесения, умноженный на действительную величину весового коэффициента.. 3 ил.

1587651 (e) s вых (t) w (e) $ вых, вь1х з () Bb»

S„,õ (e) = S„,х

w (e) = w;(t)-е y; {t1 з

Изобретение относится к радиосвя, зи и может быть использовано в аппа,; ратуре приема дискретных сигналов.

Цель изобретения - повышение по5 мехоустой вшивости.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства, на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока вычисления 10, весовых коэффициентов, на фиг. 3, структурная электрическая схема бло ка Формирования опорного сигнала.

Устройство для приема узкополос ных телеграфных сигналов содержит ,! первый и второй блоки 1 и 2 задержки, 1 блок 3 цикловой синхронизации, кодопреобразователь 4, стробирующий дешиФратор 5, регистр 6, регенератор

7 информационных сигналов, первый сумматор 8, первый и второй разностные блоки 9 и 10, инвертор 11, первый и второй блоки 12 и 13 формирования

1 опорного сигнала, ограничитель 14, детектор 15, фильтр 16 нижних частот, а в каждом канале — пространственно разнесенную антенну 17, радиоприем,. ный блок 18, первый фазовращатель 19, первый и второй умножители 20 и 21, первый и второй блоки 22 и ?3 вычисления весовых коэффициентов. Каждый блок вычисления весовых коэффициентов содержит первый накопитель 24, первый, второй и третий смесители

25 - 27, первый, второй и третий интеграторы 28 - 30, первый, второй и третий ключи 31.- 33, первый, второй и третий коммутаторы 34 - 36, первый, второй и третий узлы 37 - 39 памяти, многоканальный ключ. 40, второй сумма- 40 тор 41.

Каждый блок формирования опорного сигнала содержит третий сумматор 42, генератор 43 опорного колебания, второй Фазовращатель 44, четвертый и пятый смесители 45 и 46, четвертый и пятый интеграторы 47 и 48. четвертый и пятый ключи 49 и 50, второй и третий накопители 51 и 52 и шестой и седьмой смесители 53 и 54.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемая смесь сигнала и помехи с выхода каждого радиоприемного блока 18 i-го канала разнесения на

55 промежуточной частоте поступает на два умножителя 20 и 21 и два блока

22 и 23 вычисления весовых коэффициентов, но на умножитель 20 и блок

2? вычисления весовых коэффициентов непосредственно, а на умножитель 21 и блок 23 вычисления весовых коэффициентов через фазовращатель 19 на

7/2, что обеспечивает разложение сигнала на квадратурные составляющие.

Сигнал на выходе умножителя 20 или

21 - есть выходной сигнал канала разнесения, умноженный на действительную величину весового коэффициента

w{e).

Для умножителя ?О i-ro канала разнесения выходной сигнал имеет вид где S eb>„. (t) — выходной сигнал вых, умножителя 20 i-ro канала разнесения, $ ab

i-ro канала разнесения (выходной сигнал i-ro радиоприемного блока

18), W; (т.) — первый весовой коэффициент i-ro

S канала разнесения, Для умножителя 25 i — ro канала разнесения выходной сигнал имеет вид где $,„° () — выходной сигнал умновых з жителя 21 i-ro канала разнесения;

S вы„(t) — выходной сигнал — го канала разнесения;

И; (e) — второй весовой коэффициент i-го канала разнесения.

Сумма квадратурных составляющих сигнала, прошедших через первый и второй умножители 20 и 21 i-го канала разнесения, представляют собой произведение выходного сигнала i-ro канала разнесения на комплексный весовой коэффициент W; (e) где $,,„ (t) — суммарный выходной "Х; сигнал первого и второго умножителей 20 и 21 -го канала разнесения, 1587651

f (t)x — s (t) .

К;() Wь, (t)

y (t) = arctg

И1;

Н; (t) — комплексный весовой ! коэффициент i-го канала разнесения, W; (t) — модуль комплексного весового коэффициента i-го канала разнесения, (1);(t) — аргумент комплексного весового коэффициента i-ro канала разнесения.

Сигнал на выходе общего сумматора 8 представляет собой сумму ease" шенных сигналов N каналов разнесения

М

В )()(, (t) W (t) °

1=1 где N — число каналов разнесения, — индекс канала разнесения. a <Ä (t) — выходной сигнал общего сумматора 8. RíõoäHoé.ñèãHàë общего сумматора

8 s ц„„(t) ограничивается по амплитуде, детектируется, фильтруется и поступает на вход регенератора 7 информационных символов.

На выходе регенератора 7 информационных символов имеется сигнал в виде оценки телеграфных посылок. Вы" ходной сигнал регенератора 7 инфор-, мационных символов записывается в регистр 6 последовательного сдвига, число разрядов которого равно числу символов в одном знаке передаваемой информации. Таким образом в определенный момент времени в регистр 6 будет полностью записан один знак, сформированный из оценок телеграфных посылок. Записанный в регистре 6 знак дешифрируется кодопреобразователем 4 и определяется его принадлежность к разрешенным либо запрещенным знакам. Однако сигналы ()(q (t) и K (t ) с выходов первого и второго блоков 12 и 13 формирования опорного сигнала поступают на входы разностных блоков 9 и 10, на вычитаемые входы которых подан выходной сигнал общего сумматора 8.

На выходе разностного блока 9 формируется первый сигнал ошибки

Я, (t) = a, (е) — s (t).

На выходе разностного блока 10 формируется второй сигнал ошибки

I (t) = о,() — s<(t).

На выходе инвертора выходного

10 сигнала получаем сигнал отрицательной обратной связи Я (t), равный

15 ° Первый сигнал ошибки, с: (t) поступает на вторые входы 2N смесителей 25 блоков 21 и 22 вычисления весового коэффициента.

Второй сигнал ошибки F (t) поступает на вторые входы 2N смесителей

26 блоков 21 и 22 вычисления весового коэффициента .

Сигнал отрицательной обратной связи (с) поступает на вторые входы 2N смесителей 27 блоков 21 и

22 вычисления весового коэффициента.

Формирование весового коэффициента и вычисление поправки его текущего значения осуществляются следующим

30 образом.

Сигнал, поступающий на первые входы nepeoro, второго и третьего смесителей 25 — 27 блока 21(22) вычисления весового коэффициента, перемножается соответственно с сигна5 лами f, (t). Е (t), E,(t). Выходное напряжение смесителей 25 27 накапливается соответственно на первом, втором и третьем интеграторах

40 28 — 30. Результат накопления 6W пропорционален текущему значению функции взаимной корреляции между выходным сигналом ветви разнесения и одним из сигналов ошибки f,(t) ;„(t) или сигналом отрицательной об ратной связи Ea(t).

Интервал времени накопления равен длительности одной посылки.

На выходе первого интегратора 28

50 первого блока 21 вычисления весового коэффициента i-ro канала разнесения сигнал равен т ди„(с) = Ref1$<(t) я„,„, (е)) ).

55 а

На выходе второго интегратора 29 первого блока 22 вычисления весового коэффициента i-го канала разнесения

7 15876 т (,v (t) = р,еj1 g (t) s ()gt), о

На выходе третьего интегратора

30 первого блока 22 вычисления весового коэффициента i-ro канала разнесения т

))) ; (t) = Re(1 Я (t) St„„(t)dt).

1Р

Эти величины gW, (t). 6И; (1), ДИ.; (t) можно рассматривать как поправки текущего значения весового.

i коэффициента, вычисленные на интервале одной посылки (для каждого сим- 15 вола) .

Первая поправка при условии пере! дачи с частотой f <, вторая — сигнала с частотой fãô а третья — при Отсутствии полезного сигнала в эфире и 2р присутствии только помехи.

Уже на данном этапе возможна корректировка текущего значения весово го коэффициента одной иэ вычислен ных величин ЬИ<, (t), 5 W (t), 25

Aw >, (t); но так как вероятность ошибки при детектировании символа велика, .; как следствие, высока вероятность ! ,,корректировки текуц)его значения ве. сового коэффициента ошибочно выбран- Зр ной величиной.

Уменьшить вероятность ошибки при

; вычислении поправки текущего значе, ния весового коэффициента можно путем дополнительной знаковой Фильтрации.

Для этого необходимо вычислить поправку текущего значения весового коэффициента после декодирования текущего значения весового коэффициента после детектирования принятого 40 знака. Если знак классифицирован как разрешенный, поправку текущего значения весового коэффициента вычисляют на основании величий 5М, вычисленных с использованием каждого из опорных сигналов и для каждого символа принятого знака.

Если знак классифицирован как запрещенный, можно считать, что помеха сильнее полезного сигнала. В этом случае текущее значение весового коэффициента корректируется поправкой, вычисленной с использованием сигнала отрицательной обратной связи.

Исходными данными для вычисления

55 знаковой поправки текущего значения весового коэффициента являются приращения ().И,;, 6 И,, ЬИ,, вычисленНЫЕ ДЛЯ КажДОгО СИМВОЛа ПРИНЯТОГО знака. Для хранения величин h И,, 6 И р )

EW в каждом блоке 22 или 23 вычисления весового коэффициента имеются три узла 37 — 39 памяти, число элементов памяти в каждом из которых равно разрядности используемых знаков (числу символов в. знаке) (К).

Процесс заполнения каждого узла

37 39 памяти следующий. Напряжение, полученное на выходе интеграторов

28 — 30 при кратковременном замыкании ключей 31 - 33, которое происходит по окончании посылки, по сигналу так— товой синхронизации поступает через коммутаторы 34 - 36 на вход одного из узлов 37 — 39 памяти.и запоминается. Этот же сигнал тактовой синхронизации, использованный для замыкания ключей.31 - 33 и задержанный на вреЛ л мя 6 (, (Л ь — время, необходимое для за мыка ния ключа ), за помина ния величины в элементе накопления и размыкания ключей 31 — 33 в первом узле

37 задержки, поступает на первый тактовый вход коммутатора 34, который переключает свой сигнальный вход на следующий сигнальный выход, подключенный к следующему узлу 38 памяти.

Таким образом, по задержанному сигналу тактовой синхронизации сигнальный вход коммутатора 37 последовательно подключается к входам узла

37 памяти.

При этом в узле 37 памяти записываются значения, вычисленные для последовательно принятых символов знака °

При правильно установившейся синхронизации (тактовой и цикловой) в узлах 37 памяти должны быть записаны величины И1;, ДИ,;, 1),W . вычисленные для первого символа принимаемого знака, во втором - для второго и т.д. Выходы всех узлов 37 - 39 памяти через многоканальный ключ 40 подключены к сумматору 41, число входов которого равно числу выходов многоканального ключа 40.

После приема и декодирования знака по сигналу кодопреобразователя 4 замыкаются определенные ключи 31

33, совокупность замкнутых ключей

31 - 33 определяется принятым знаком.

Например, если принятый знак содержит четыре разряда К = 4 и s первую и третью посылки передавалась частота f, а во вторую и четвертую посылки передавалась частота f, на второй управляющий вход многоканально1 587651

ro ключа 40 поступает такой сигнал, который подключает к входам суммато-! ра 41 первый и третий элементы памяти первого узла 37 памяти и второй и четвертый элементы памяти второго узла 38 памяти °

После суммирования выбранных величин ДИ ц,, (W, 6 W q, э Q W 4, получаем величину поправки текущего 10 значения весового коэффициента, которая суммируется с текущим значением весового коэффициента ° Если после приема и декодирования принятый знак не опознан как разрешенный, то по 15 сигналу кодопреобразователя 4 замыкаются ключи, суммирующие величины

ЬИ,„, g W3 ДW зз WÇà, хранящиеся в третьем узле 36 памяти и вычисленные с использованием сигнала от- 20 рицательной обратной связи.

Алгоритм вычисления поправки текуцего значения весового коэффициента можно описать следующим выражением для i-го канала разнесения:

К

Ьч; (jT) = X Ьы . (зт), Я.1 где ДИ . (jT) — поправка i-го канала разнесейия для 1-го демодулированно- 30

ro символа r-й декодирова нной кодовой комбинации. Весовые коэффициенты каждого канала разнесения вычисляют по следующей формуле:

W;((j + 1)т) = W; (jT) + Д W (jT).

Точность вычисления поправки текущего значения весового коэффициента в предлагаемом устройстве значи- 40 тельно выше, чем у известного, так как при вычислении используется значение структуры сигнала, а следовательно, предлагаемое устройство обладает большей помехоустойчивостью при- 45 ема сигналов частотной телеграфии. ф о р м у л а изобретения

Устройство для приема узкополосных телеграфных сигналов, содержащее первый блок задержки, первый разностный блок, последовательно соединенные первый сумматор, ограничитель, детектор, фильтр нижних частот и. pere- 55 нератор информационных символов, а в каждом канале - антенну, подключенную к входу радиоприемного блока, и два умножителя, выходы которых подключвны к входам первого сумматора, о т л и ч 3 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены второй блок задержки, второй разностный блок, два блока формирования опорного сигнала, инвертор, стробируемый дешифратор, кодопреобразователь, блок цикловой синхронизации и регистр, первый вход которого

1 подключен к первому выходу регенератора информационных символов, к первому входу стробируемого дешифратора и первому входу блока цикловой синхронизации, выход -которого соединен с входом второго блока задержки и первым входом кодопреобразователя, второй вход которого подключен к выходу регистра, второй вход которого соединен с вторым входом блока цикловой синхронизации, вторым выходом регенератора информационных символов, вторым входом стробируемого дешифратора, и входом первого блока задержки, выход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков формирования опорного сигнала, вторые входы которых соединены с выходом первого сумматора, входом инвертора и первыми входами первого и второго разностных блоков, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго блоков формирования опорного сигнала, третьи входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами стробирующего дешифратора, а в каждый канал, введены первый и второй блоки вычисления весовых коэффициентов и первый фазовращатель, вход которого подключен к выходу радиоприемного блока, к первому входу первого умножителя и к первому входу первого блока вычисления весовых коэффициентов, выход которого подключен к второму входу первого умножителя, выход первого фазовращателя соединен с первым входом второго умножителя и с первым входом второго блока вычисления весовых коэффициентов, выход которого подключен к второму входу второго умножителя, второй — восьмой входы первого и второго блоков вычисления весовых коэффициентов соединены соответственно с выходом первого разностного блока, с выходом второго разностного блока, с выходом инвертора, с вторым выходом регенератора информационных символов, с

1 587651

12 выходом первого блока задержки, с

Выходом второго блока задержки и с выходом кодопреобразователя, при этом каждый блок вычисления весовых коэффициентов„содержит накопитель, второй сумматор, многоканальный ключ, три узла памяти, три коммутатора, три ключа, три интегратора и первый, второй и третий смесители, выходы которых подключены к первым входам соответствующих интеграторов, выходы

jKoTopblx соединены с первыми входами ! соот ветст вующих ключей, выходы коjòoðûõ соединены с первыми входами

IcooTветствующих коммутаторов, выходы которых соединены с первыми входами, соответствующих узлов памяти, вы1ходы которых подключены к соответ ствующим первым входам многоканального ключа, выходы которого подклю чены через второй сумматор к входу . накопителя „выход которого я вля ется выходом блока вычисления весовых ,коэффициентов, первым входом которо го является объединенные первые вхо,ды первого, второго и третьего сме,сителей, вторые входы которых явля ются соответственно вторым, третьим .и четвертым входами блока вычисле;ния весовых коэффициентов, пятым входом которого являются объединен ные вторые входы первого, второго и

,третьего интеграторов и первого, второго и третьего коммутаторов, объединенные вторые входы первого, . Второго и третьего ключей являются шестым входом блока вычисления весовых коэффициентов, седьмым и восьмым входами которого являются соответственно вторые объединенные входы узлов памяти и второй вход многоканального ключа, а каждый, блок формирования опорного сигнала, содержащий генератор опорного колебания, третий сумматор, четыре смесителя, два накопителя, два ключа, второй фазовращатель и четвертый и пятый интеграторы, выходы которых соединены с первыми входами соответственно четвертого и пятого ключей,. Выходы которых соединены с входами соответственно четвертого и пятого накопителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно шестого и седьмого смесителей, выходы которых подключены к соответствующим входам третьего сумматора, выход генератора опорного колебания соединен с вторым ВхОдОм шестОгО смесителя, вторым входом четвертого смесителя и входом второго фазовращателя, выход которого подключен к второму входу седьмого смесителя и второму входу пятого смесителя, выход которого соединен с первым входом пятого интегратора, второй вход которого подключен к второму входу четвертого интегратора, первый вход которого подключен к выходу четвертого смесителя, первый вход которого ь соединен с первым входом пятого смесителя и я.вляется вторым входом блока формирования опорного сигнала, первым и третьим входами которого являются cooтветственно второй вход четвертого интегратора и объединенные вторые входы четвертого и пятого ключей, выход третьего сумматора является выходом блока формирования опорного сигнала.

15876 5 !

ФигЗ

Составитель O.Геллер

Техред Л.Серд окова Корректор Н.Ревская

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2428 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101.