Способ адаптивной коррекции сигнала

 

Использование: адаптивные приемники дискретных сигналов устройств преобразования сигналов. Сущность изобретения: способ включает квантование входного сигнала по времени и уровню, преобразование его в сигнал цифровой информации, затем полученный сигнал фильтруют, запоминают на интервале времени, равном памяти канала связи и выдают сигнал автокорреляции отфильтрованного сигнала, являющийся сигналом оценки, измеряют сигнал разности между сигналом оценки и эталонным сигналом, в качестве которого используют сигнал автокорреляции, равный на текущем интервале времени дисперсии передаваемого сигнала и нулю на других тактовых интервалах времени, затем по измеренному сигналу разности производят изменение коэффициентов фильтра-корректора до достижения минимума среднего квадрата разности. 1 ил.

Изобретение относится к технике электросвязи и предназначено для использования в адаптивных приемниках дискретных сигналов устройств преобразования сигналов (УПС.

Цель изобретения - увеличение максимальных корректируемых амплитудно-частотных искажений сигнала.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит блок аналого-цифрового преобразования 1, блок задержки 2, фильтр-корректор 3, регистры 4, 5, корреляторы 6, 7, вычитатель 8, блоки управления 9, умножители 10 и сумматоры 11.

Сущность способа заключается в следующем.

Способ включает квантование входного сигнала по времени и уровню, преобразование его в сигнал цифровой информации. Далее полученный сигнал фильтруют с помощью фильтра-корректора. Отфильтрованный сигнал запоминают на интервале времени, равном памяти канала связи, и выделяют сигнал автокорреляции отфильтрованного сигнала, являющийся сигналом оценки, измеряют сигнал разности между сигналом оценки и эталонным сигналом, в качестве которого используют сигнал автокорреляции, равный на текущем интервале времени дисперсии передаваемого сигнала и нулю на других тактовых интервалах времени, затем по измеренному сигналу разности производят изменение коэффициентов фильтра-корректора до достижения минимума среднего квадрата сигнала разности.

Память канала связи определяется как число тактовых интервалов времени М = 2N+1, на которых практически сказывается взаимное влияние передаваемых единичных элементов сигнала. Выделяемый сигнал автокорреляции Р_е однозначно связан (через преобразование Фурье) с амплитудно-частотной характеристикой принимаемого сигнала. Эталонный сигнал Р_е^э соответствует идеальному (без амплитудно-частотных искажений) сигналу, удовлетворяющему свойству отчетности, т.е.

P^э_е = При этом измеряемый сигнал разности Р_е - Р_е^э характеризует амплитудно-частотные искажения принимаемого сигнала, которые необходимо скорректировать. Изменение коэффициентов фильтра-корректора до достижения минимума среднего квадрата сигнала разности можно производить различным образом, например, по формуле C_n(i+1) = C_n(i) - (P_e-P^э_е) где С_n(i+1), C_n(i) - значения коэффициентов фильтра-корректора на (i + 1) и i-м шагах адаптации; μ - постоянный множитель, определяющий скорость адаптации; Y_n - неотфильтрованный сигнал на n-м тактовом интервале; U_е - отфильтрованный сигнал на е-м тактовом интервале; _ знак усреднения по времени.

Данная формула определяет стохастическую аппроксимацию градиентного метода поиска минимума среднего квадрата сигнала разности (можно использовать и другие известные методы).

Работает устройство следующим образом.

Входной сигнал, преобразованный в тактовый момент времени в цифровой вид с помощью блока аналого-цифрового преобразования 1, фильтруется фильтром-корректором 3, отфильтрованный сигнал U_езапоминается в регистрах 4^-N-4^N-1. Сигналы с регистров 4^-N-4^N-1поступают на корреляторы 7^-N-7^+N, которые выделяют сигнал автокорреляции Р_е, поступающий на вычитатель 8, на выходе которого формируется сигнал разности Р_е-Р_е^э. Сигнал с вычитателя 8 и корреляторов 7^-N-7^N подается на вторые входы блоков управления 9^-N-9^N, на первые входы которых поступают сигналы взаимной корреляции неотфильтрованных Y_n и отфильтрованные U_eотсчетов сигнала, которые выделяются корреляторами 6_-N^-N-6_N^N, причем неотфильтрованные отсчеты сигнала хранятся в регистрах 5^-N-5^N-1, а блок задержки 2 задерживает отсчеты сигнала с выхода блока аналого-цифрового преобразователя 1 на N тактовых интервалов и введен для временного согласования неотфильтрованного и отфильтрованного сигналов, поскольку фильтр-корректор 3 с 2N + 1 отводами вносит задержку на N тактовых интервалов. На выходах блоков управления 9^-N-9^N формируются сигналы (P_e-P^э_е) , которые подаются на управляющие входы фильтра корректора и изменяют значения его коэффициентов С_n.

УПС, используемые для передачи данных по коммутируемым каналам тональной частоты (ТЧ), работают в условиях большой априорной неопределенности относительно параметров сигнала и канала связи. Следствием такой неопределенности является несогласованность амплитудно-частотной характеристики тракта приема с амплитудно-частотной характеристикой принимаемого сигнала, которая приводит к большим начальным (т.е. до коррекции) амплитудно-частотным искажениям сигнала. Предлагаемый способ позволяет скорректировать эти искажения как бы они не были велики, благодаря независимости процесса коррекции от действий, связанных с принятием решений о переданных информационных символах.

Формула изобретения

СПОСОБ АДАПТИВНОЙ КОРРЕКЦИИ СИГНАЛА, заключающийся в фильтрации сигнала, измерении сигнала разности между сигналом оценки и эталонным сигналом, изменении коэффициентов фильтра-корректора до достижения минимума среднего квадрата сигнала разности, отличающийся тем, что, с целью увеличения максимальных корректируемых амплитудно-частотных искажений сигнала, перед фильтрацией входной сигнал квантуют по времени и уровню, преобразуют его в сигнал цифровой информации, запоминают отфильтрованный сигнал на интервале времени, равном памяти канала связи, и выделяют сигнал автокорреляции отфильтрованного сигнала, являющийся сигналом оценки, при этом в качестве эталонного сигнала используют сигнал автокоррекции, равный на текущем тактовом интервале времени дисперсии передаваемого сигнала и нулю на других тактовых интервалах времени.

РИСУНКИ

Рисунок 1