Устройство для синхронизации последовательностей д-кода

 

Устройство относился к области радиотехники , а именно к устройствам синхронизации последовательностей 0 -кода, и может быть использовано в системах космической связи, работающих с шумоподобными сигналами. Цель изобретения - упрощение устройства при приеме D -кода большой длины за счет сокращения числа параллельных каналов при сохранении помехоустойчивости и точности. Устройство содержит блок 1 корреляторов, блок 2 пороговых элементов, блок 3 суммирования по модулю два, блок 4 управления, генератор 5 шумоподобных сигналов, дискриминатор 6, управляемый генератор 7, коммутатор 8, блок 9 выделения тактовой частоты. 3 з п .,0 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s Н 04 L 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ 4

0л 3

Ф (21) 4841491/09 (22) 19.06.90 (46) 07,01,93, Бюл. М 1 (71) Минский научно-исследовательский приборостроительный институт (72) Л.Л. Клюев (56) Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. М.: Сов. радио, 1973, с.

16, рис. 531, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ D-КОДА (57) Устройство относигся к области радиотехники, а именно к ус-ройствам синхронизации поСледовательностей 0 -кода, и может быть использовано в системах космической связи, работающих с шумоподобными сигналами. Цель изобретения — упрощение устройства при приеме 0-кода большойдлины за счет сокращения числа параллельных каналов при сохранении помехоустойчивости и точности. Устройство содержит блок 1 корреляторов, блок 2 пороговых элементов, блок 3 суммирования по модулю два, блок 4 управления, генератор 5 шумоподобных сигналов, дискриминатор 6, управляемый генератор 7, коммутатор 8, блок 9 выделения тактовой часто-.ы. 3 з и .„:, 7 ил.

1786674

Устройство относится к области радиотехники, а именно к устройствам синхронизации последовательности 0-кода, и может быть использовано в системах космической связи, работающих с шумоподобными сигналами.

Цель изобретения — упрощение устройства пфи приме D-кода большой длины за счет сокращения числа параллельных каналов при сохранении помехоустойчивости и точности.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для синхронизации последовательности 0 -кода; на фиг, 2 — структурная схема блока корреляторов и блока пороговых элементов; на фиг. 3 — структурная электрическая схема генератора шумоподобных сигналов; на фиг, 4— структурная электрическая схема блока сумматоров по модулю два; на фиг. 5— структурная электрическая схема блока управления; на фиг. 6 — структурная электрическая схема переключателя; на фиг, 7— временные диаграммы, поясняющие работу устройства, Устройство для синхронизации последовательностей D -кода содержит блок 1 корреляторов, блок 2 пороговых элементов, блок 3 суммирования по модулю два, блок 4 управления, генератор 5 шумоподобных сигналов (ШПС), дискриминатор 6, управляемый генератор 7, переключатель 8, блок 9 выделения тактовой ча:тоты, блок 1 корреляторов содержит, генератор 10 импульсов, перемножители 11 г-111-1. интеграторы

121 — 12,->, сумматоры 131 — 13П->, блок 14 пороговых элементов содержит пороговые элементы 141-14,-1,генератор 5 шумоподобных сигналов содержит триггеры 151 — 15П, коммутаторы 161 — 16n-1, элементы И 171—

l7n-1, сумматоры 18 — 18n-2, первую линию задержки 19, дополнительные элементы И

20 -20,, вспомогательные элементы 21121п-2, вторую линию задержки 22, блок 3 суммирования по модулю два содержит сумматоры по модулю два 231 — 23,-2, блок 4 управления содержит элемент НЕ 24, ключи

25> — 25 -1, триггеры 261 — 26„-1, переключатель содержит первый л второй резисторы

27, 28, первый и второй диоды 29, 30, элемент ИЛИ 31, усилител 32, Устройство для синхронизации последовательностей D -кода работает следующим образом.

Работа устройства поясняется на примере приема D-кода длиной в 8 символов.

Если на входе устройства принимаемый шумоподобный сигнал. показанный на фиг.

7е, не совпадает во вре|лени с генерируемым генератором 5 шумоподобным сигна5

15

25 по модулю два сложением по модулю два

35

55 лом, показанным на фиг. 7и, то напряжение на выходе порогового элемента второго канала (см, фиг, 7р) равно нулю.

С выхода блока 9 выделения тактовой частоты через переключатель 8 нэ дополнительный вход генератора 5 поступают импульсы, показанные на фиг. 7а. Эти импульсы обеспечивают срабатывание триггера 151 и триггеров 152 и 15з генератора 5 шумоподобных сигналов, Коммутация с помощью коммутаторов 161 и 162 напряжений с выходов триггеров 15> и 15з позволяет сдвигать во времени генерируемые генератором 5 опорные О-последовательности, кодированные D-кодами длиной N 4 и N 8.

Опорная D-последовательность, кодированная D-кодом длиной N=4 и показанная на фиг, 7д, формируется на выходе элемента

И 17> перемножением напряжения с выхода коммутатора 161, показанного на фиг. 7в, с напряжением с выхода триггера 15z, показанного на фиг, 7г, Опорная D-последовательность, кодированная D-кодом длиной

N=8, формируется на выходе сумматора 181 напряжений с выходов элементов И 171 и

17z. Напряжение с выхода элемента И 171 показано на фиг.7д, а напряжение с выхода элемента "И" 17z показано на фиг. 7з, Напряжение на выходе элемента И 172 образуется перемножением напряжений, показанных на фиг, 7г, и фиг. 7ж, Импульсы с выхода триггера 15з и коммутатора 162 являются входными импульсами блока 4 управления.

При работе триггеров 151, 15z, 15з на выходах дополнительных элементов И 20>, 202 и 20з формируются синхронизирующие импульсы, управляющие работой блока 1 корреляторов и блока 2 пороговых элементов, Синхронизирующие импульсы на выходе дополнительного элемента И 20>, показанные на фиг,7к, формируются путем стробирования задержанных линией 19 задержки импульсов и показанных на фиг. 7б, напряжением фиг,7в с выхода коммутатора

16>, Импульсы на выходах дополнительных элементов И 202 и 20з (см, фиг. 7м и фиг, 7о, соответственно) формируются аналогичным образом.

Опорные шумоподобные сигналы и синхронизирующие импульсы обеспечивают работу блока 1 корреляторов и блока 2 пороговых элементов устройств.

B перемножителе 111 первого канала блока 1 корреляторов перемножаются входной шумоподобный сигнал (фиг, 7е) на опорный шумоподобный сигнал, кодированный

1786674

0-кодом длиной 4 (фиг. 7д). Результат перемножения далее интегрируется в интеграторе 121 (реверсивном счетчике), в течение времени, равного 2 т4, где т4 — длительность одного дискрета шумоподобного сигнала. С этой целью напряжение с выхода перемножителя 111 управляет реверсом счетчика

12>, на счетный вход которого поступают импульсы с выхода генератора 10 импульсов, В моменты времени, совпадающие с появлением синхроимпул ьсов на выходе дополнительного элемента И 20> (см. фиг. 7к), производится съем двоичных чисел с реверсивного счетчика 121 и передача их в сумматор 131.

Динамика изменения двоичных чисел в реверсивном счетчике поясняется фиг. 7л, Съем двоичных чисел с реверсивного счетчика 121 производится в моменты времени, показанные на фиг. 7к. Суммирование этих чисел без учета их знака производится в пределах соседних импульсов, показанных на фиг. 7о. В моменты времени, совпадающие с импульсами фиг, 7о, накопленные в сумматоре 13, числа сравниваются с заранее выбранным пороговым числом. Если накопления в сумматоре числа меньше порогового, то на выходе порогового элемента 14 напряг ение равно нулю, а если больше, то равно некоторому постоянному напряжению (условно равно 1).

Работа второго канала блока 1 корреляторов не отличается 0Т работы первого канала за исключением того, что в его сумматоре 132 двоичные числа суммируются с учетом их знака. Динамика изменения числа при работе реверсивного счетчика 12 показана на фиг. 7н. Съем двоичных чисел производится в моменты действия импульсов на выходе дополнительного элемента И

20з (фиг. 7м).

Если напряжения нэ выходе 1-го канала блока 1 корреляторов нет, то на входе элемента НЕ 24 действует единичное напряжение, показанное на фиг. 7п, При этом ключ

251 замкнут. Счетный вход триггера 26> соединен с выходом коммутатора 16 генератора 5 шумоподобных сигналов, На выходе триггера 261 (см, фиг. 7с) формируются импульсы, которые переключают выходы триггера 151.

В результате изменения фазы триггера

15> происходит сдвиг генерируемых опорных шумоподобных сигналов, показанных на фиг. 7д и фиг. 7и на время. равное длительности одного дискрета опорного шумоподобного сигнала.

Процесс сдвига происходит до появления на выходе порогового эпемента 14> единичного напряжения. С появлением этого

50 напряжения ключ 251 блока 4 управления размыкается, а коммутация выходного напряжения триггера 151 генератора 5 шумоподобного сигнала прекращается, При этом, если на выходе порогового элемента

14г второго коррелятора блока 1 корреляторов напряжения нет, то ключ 25 второго канала блока 4 управления замыкается, так как на его управляющий вход поступает единичное напряжение с выхода сумматора 231 по модулю два блока 3, Счетный вход триггера 26 второго ключа канала блока 4 управления подключается-через ключ 25 к выходу триггера 15з генератора 5 шумоподобных сигналов. Этим обеспечивается коммутация напряжений с выхода триггера

15з генератора 5 и сдвиг опорного шумоподобного сигнала йа выходе (см.фиг. 7и) на время, равное четырем длительностям опорного шумоподобного сигнала, Если при коррелировании принимаемого и опорного шумоподобных сигналов напряжение на выходе порогового элемента

14> 2-го канала блока 1 корреляторов станет больше нуля, то процесс поиска завершится. При этом ключ 252 второго канала блока

4 управления будет разомкнут, а коммутация напряжения с выхода триггера 15з прекратится. Выход блока 9 выделения тактовой частоты отключается от дополнительного входа генератора 5 шумоподобных сигналов, а к этому входу подключается выход генератора 7 управляемого напряжением, За счет работы схемы слежения за задержкой и подстройки фазы этого генератора будет обеспечиваться синфазность принимаемого и опорных шумоподобных сигналов, Формула изобретения

1, Устройство для синхронизации последовательностей D -кода, содержащее генератор шумоподобных сигналов, первая группа выходов которого подключена к первой группе входов блока корреляторов, группа выходов которого подключена к группе входов блока пороговых элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства при приеме D -кода большой длины за счет сокращения числа параллельных каналов при сохранении помехоустойчивости и точности, введены блок выделения тактовой частоты, блок суммирования по модулю два, блок управления и последовательно соединенные дискриминатор, управляемый генератор и переключатель, к второму входу которого подключен выход блока выделения тактовой частоты, а выход переключателя подключен к дополнительному входу генератора ШПС, первый выход которого подключен к дополнитель1786674

10

20

40

55 ным входам блока корреляторов и блока пороговых элементов, группа выходов которого через блок суммирования по модулю два подключена к группе входов блока управления, группа выходов которого подключена к группе входов генератора ШПС, а дополнительный выход блока пороговых элементов подключен к третьему входу переключателя, при этом вход блока выделения тактовой частоты соединен с входом блока корреляторов и первым входом дискриминатора, к второму и третьему входам которого подключены второй и третий выходы генератора ШПС, вторая группа выходов подключена к второй группе входов блока корреляторов, а четвертый и пятый выходы генераторов ШПС подключены к соответствующим входам блока управления.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ще ес я тем, что генератор шумоподобного сигнала содержит п триггеров, (п-1) коммутаторов, последовательно соединенных (n-2) двухвходовых сумматоров по модулю два, (n-1) элементов И, первую и вторую линии задержки, п дополнительных элементов И, и-2 последовательно соединенных вспомогательных элементов И, при этом вход первого триггера является входом генератора, а выходы первого триггера подключены к входам первого коммутатора, управляющие входы которого, а также управляющие входы остальных коммутаторов являются группой входов генератора ШПС, причем выходы каждого коммутатора, кроме последнего, подключены к счетным входам каждого последующего триггера, кроме третьего триггера, к счетному входу которого подключен выход второго триггера, выход последнего коммутатора является четвертым выходом генератора ШПС, пятым выходом которого является выход последнего триггера, и ри этом выход первого элемента И подключен к первому входу первого двухвходового сумматора по модулю два, а ко входам первого элемента И подключены выходы первого коммутатора и выход второго триггера., выходы остальных элементов И подключены к вторым входам каждого из и-2 двухвходовых сумматоров, по модулю два, ко входам второго элемента

И подключены выходы второго триггера и второго коммутатора, а ко входам остальных k элементов И (где k=3, 4, ..., и-1) подключены выходы k u k-1 коммутаторов, счетный вход первого триггера соединен со входом первой линии задержки, выход которой соединен с первыми входами дополнительных элементов И, причем выход первого коммутатора подключен к второму входу первого дополнительного элемента И, к второму входу второго дополнительного элемента И и первому входу первого вспомогательного элемента И подключен выход первого элемента И, выходы остальных элементов И подключены к вторым входам остальных вспомогательных элементов

И, а выходы (и-2) вспомогательных элементов И подключены к вторым входам дополнительных элементов И, начиная с третьей, причем выходы дополнительных элементов

И являются первой группой выходов генератора ШПС, второй группой выходов которого являются выход первого элемента И и выходы сумматоров по модулю два, ко входу второй линии задержки, подключен выход второго сумматора по модулю два и является третьим выходом генератора ШПС, вто25 рым выходом которого является выход второй линии задержки.

3. Устройство по и. 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что блок управления, содержащий элемент НЕ и и-1 каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные ключ и триггер, при этом входы п-2 ключей соединены и являются первым входом блока управления, вторым входом которого является вход и-1 ключа, причем выход элемента HE подсоединен к управляющему входу ключа первого канала, а вход элемента НЕ и управляющие входы всех ключей являются группой входов блока управления, группой выходов которого являются выходы триггеров.

4, Устройство поп.1, отличающеес я тем, что блок суммирования по модулю два содержит п-2 сумматоров по модулю два, выходы которых и второй вход первого сумматора по модулю два являются группой выходов блока суммирования по модулю два, группой входов которого являются первый и второй входы первого сумматора и первые входы остальных сумматоров по модулю, при этом вторые входы каждого последующего сумматора по модулю два соединены с первыми входами каждого и редыдущего сумматора по модул ю два, РРуплг Л аЫ уппа юходод одоУ

f-я групаа3ходо5

1786674

Г- я групло Владо8

Блок сцннатароВ по надула ЭВа

Эиа9

_#_ руаы

sunda/

РУ уппи .аЫ

1786674

/рыла биходод

Вход ра5

Вход B

1786674

Составитель Г.Лерантович

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор Т.Федотов

Заказ 257 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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