Приемное устройство шумоподобных сигналов

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для приема информации по каналам связи в космических и наземных системах, использующих шумоподобные сигналы (ШПС). Достигаемый технический результат: увеличение дальности уверенного приема информации. Приемное устройство шумоподобных сигналов содержит блок линейной части, согласованный фильтр, сумматор, линию задержки, детектор, ключ, опорный генератор, решающее устройство, синхронизатор и схему выделения. 6 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к области радиотехники и может быть использовано для приема информации по каналам связи в космических и наземных системах, использующих шумоподобные сигналы (ШПС).

Известны приемные устройства ШПС, построенные на базе согласованных фильтров или многоканальных корреляторов.

Время поиска в таких устройствах соизмеримо с периодом используемой двоичной последовательности. Однако реализовать на практике такие приемные устройства при больших базах сигнала задача весьма сложная (см. Теория и применение псевдослучайных сигналов, Алексеев А.И., Шереметьев А.Г., Тузов Г.И., Глазов Б.И., М., Наука, 1969 г.

Известно также приемное устройство ШПС, а.с. №1109915 СССР, содержащее линейный тракт, согласованный фильтр, квадратурный перемножитель, интегратор, блок выбора и запоминания на такт, фильтр нижних частот, управляемый фазовращатель, детектор огибающей, весовой сумматор и решающий блок.

Недостатком этого устройства является то, что при наличии на его входе структурной помехи резко падает помехоустойчивость по отношению к другим видам помех, а при достаточно большом уровне этой помехи наступает срыв связи.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство с фазоманипулированным сигналом, приведенное в книге Л.Е.Варакина Система связи с шумоподобными сигналами, М., Радио и связь, 1986 г., рис.1.76, стр.16, принятое за прототип.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства-прототипа, где введены обозначения:

1 - смеситель;

2 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

3 - согласованный фильтр;

4 - решающее устройство;

5 - получатель информации;

6 - гетеродин;

7 - синхронизатор.

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные смеситель 1, УПЧ2, согласованный фильтр 3, решающее устройство 4, получатель информации 5, последовательно соединенные синхронизатор 7, гетеродин 6, выход которого соединен со вторым входом смесителя 1, второй выход синхронизатора 7 соединен со вторым входом решающего устройства 4, а вход синхронизатора 7 соединен с выходом согласованного фильтра 3.

Устройство-прототип работает следующим образом.

Сигнал, принятый на приемную антенну, поступает на вход смесителя 1, где переносится с помощью гетеродина 6 на промежуточную частоту, усиливается в УПЧ2 и обрабатывается согласованным фильтром 3 (сворачивается). Сигнал в виде сверток с выхода согласованного фильтра 3 поступает на вход синхронизатора 7 и на второй вход решающего устройства 4. Синхронизатор 7 осуществляет поиск фазоманипулированного (ФМ) сигнала по частоте и по времени и управляет режимом работы решающего устройства 4.

Для поиска ФМ-сигнала по частоте синхронизатор 7 перестраивает гетеродин 6.

После окончания поиска и вхождения в синхронизм на выходе решающего устройства 4 появляется информационная последовательность в виде двоичных символов, которые передаются получателю информации 5.

Для упрощения функциональной схемы устройства-прототипа смеситель 1, УПЧ2 и гетеродин 6 объединены в один блок и обозначены блоком линейной части 8.

Упрощенная функциональная схема устройства-прототипа приведена на фиг.2, где

3 - согласованный фильтр;

4 - решающее устройство;

5 - получатель информации;

7 - синхронизатор;

8 - блок линейной части.

Недостатком устройства-прототипа является небольшая дальность уверенного приема информации.

Для устранения указанного недостатка в устройство, содержащее блок линейной части, вход которой является входом устройства, согласованный фильтр, решающее устройство и синхронизатор, второй выход которого соединен со вторым входом блока линейной части, введены последовательно соединенные сумматор; линия задержки, выход которой соединен со входом согласованного фильтра; детектор, выход которого соединен со входом решающего устройства, а вход детектора соединен с выходом согласованного фильтра; ключ, выход которого соединен со вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока линейной части, а первый сигнальный вход ключа соединен с выходом линии задержки; опорный генератор и схема выделения, выход которой является выходом устройства, при этом выход опорного генератора соединен с третьим входом схемы выделения и с первым входом синхронизатора, второй вход синхронизатора соединен с выходом решающего устройства, первый выход синхронизатора соединен с первым входом схемы выделения, второй выход синхронизатора соединен, кроме того, со вторым управляемым входом ключа, а выход блока линейной части соединен, кроме того, со вторым входом схемы сравнения.

На фиг.3 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где обозначено:

3 - согласованный фильтр;

4 - решающее устройство;

7 - синхронизатор;

8 - блок линейной части;

9 - сумматор;

10 - линия задержки;

12 - детектор;

13 - ключ;

15 - опорный генератор;

16 - схема выделения.

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные блок линейной части 8, сумматор 9, линию задержки 10, согласованный фильтр 3, детектор 12, выход которого соединен со входом решающего устройства 4, выход которого соединен со вторым входом синхронизатора 7, а также опорный генератор 15, выход которого соединен с первым входом синхронизатора 7 и с третьим входом схемы выделения 16, первый вход которой соединен с первым выходом синхронизатора 7, а второй вход схемы выделения 16 соединен с выходом блока линейной части 8, выход схемы выделения 16 является выходом устройства, и ключ 13, первый сигнальный вход которого соединен с выходом линии задержки 10, а выход ключа 13 соединен со вторым входом сумматора 9, при этом второй выход синхронизатора 7 соединен со вторым управляемым входом ключа 13 и со вторым входом блока линейной части 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сигнал, принятый на приемную антенну, поступает на вход блока линейной части 8, состоящей из смесителя, усилителя промежуточной частоты и гетеродина, где переносится на промежуточную частоту, усиливается в усилителе промежуточной частоты и поступает на первый вход сумматора 9, с выхода которого поступает на вход линии задержки 10.

В ближней зоне приемника от передатчика (зона уверенного приема информации) синхронизирующий сигнал принимается при излучении передатчика в течение времени Т, где Т - длительность синхронизирующего сигнала.

Передатчик излучает n повторов синхронизирующего сигнала, как показано на фиг.4.

Синхросигнал, принятый в течение времени Т с выхода линии задержки 10 поступает на входы согласованного фильтра 3, детектора 12, решающего устройства 4, с выхода которого сигнал поступает на второй вход синхронизатора 7 для его запуска. С первого выхода синхронизатора 7 сигнал поступает на первый вход схемы выделения 16 для синхронизации.

Для обеспечения качества приема сигнала с вероятностью 10-2, необходимое соотношение "сигнал-шум" должно быть не менее 6 дБ (ближняя зона).

Для обеспечения обнаружения сигнала с вероятностью 10-4, необходимое соотношение "сигнал-шум" должно быть не менее 12 дБ (дальняя зона).

Для выравнивания этих соотношений необходимо сигнал с выхода линии задержки 10, где сигнал задерживается ровно на длительность информационного сигнала Т и через открытый ключ 13 поступает на второй вход сумматора 9, где суммируется с синхронизирующим сигналом, поступившим за время T2 (повтором), см. фиг.4, и так будет суммироваться до тех пор, пока на выходе согласованного фильтра 3 не появится сигнал (свертка), который детектируется в детекторе 12 и через решающее устройство 4 и синхронизатор 7, с второго выхода поступает на второй управляемый вход ключа 13, закрывая его, тем самым прекращая накопление информационного сигнала и прекращая перестройку гетеродина в блоке линейной части 8.

Накопление синхросигнала идет до тех пор, пока за время (n·Т) не произойдет обнаружение сигнала, тогда ключ 13 открывается и цикл поиска повторяется.

С выхода блока линейной части 8 сигнал, кроме того, поступает на второй вход схемы выделения 16, состоящей из коррелятора и фазового детектора, где обрабатывается и подается на выход в виде двоичной информации потребителю.

Сигнал с выхода опорного генератора 15 поступает на первый вход синхронизатора 7, для формирования синхронизирующих сигналов, и на третий вход схемы выделения 16, для формирования сигналов управления коррелятором.

На фиг.5 приведен один из примеров реализации синхронизатора 7 (схемы управления), где обозначено:

7.1 - делитель частоты - делит частоту сигнала опорного генератора с таким расчетом, чтобы период ее был равен τ, где τ - элементарная посылка.

7.2 - делитель частоты - делит частоту сигнала таким образом, чтобы на выходе период ее был равен 1 (период одной посылки сигнала).

7.3 - делитель частоты - делит частоту сигнала с выхода делителя 7.2 с таким расчетом, чтобы на выходе сигнал был равен (n·T) - длительность n посылок сигнала.

7.4 - триггер привязки, с выхода которого запирается ключ 13 на время Т и останавливается работа гетеродина линейной части 8.

7.5 - триггер привязки, с выхода которого сигнал синхронизирует работу схемы выделения сигнала 16.

На фиг.6 приведен один из вариантов реализации решающего устройства 4, где обозначено:

4.1 - схема формирования порога;

4.2 - пороговое устройство.

Приемное устройство шумоподобных сигналов, содержащее блок линейной части, вход которой является входом устройства, согласованный фильтр, решающее устройство и синхронизатор, второй выход которого соединен со вторым входом блока линейной части, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные сумматор и линия задержки, выход которой соединен со входом согласованного фильтра, детектор, выход которого соединен со входом решающего устройства, а вход детектора соединен с выходом согласованного фильтра; ключ, выход которого соединен со вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока линейной части, а первый сигнальный вход ключа соединен с выходом линии задержки; опорный генератор и схема выделения, выход которой является выходом устройства, при этом выход опорного генератора соединен с третьим входом схемы выделения и с первым входом синхронизатора, второй вход синхронизатора соединен с выходом решающего устройства, первый выход синхронизатора соединен с первым входом схемы выделения, второй выход синхронизатора, кроме того, соединен со вторым управляемым входом ключа, а выход блока линейной части соединен, кроме того, со вторым входом схемы выделения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в приемниках шумоподобных сигналов с минимальной частотной манипуляцией. .

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых системах связи и радиомониторинга, в частности устройствах синхронизации и приема фазоманипулированных сигналов.

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано при создании прикладных систем, в частности для пространственно-временной обработки изображений. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радионавигации и радиосвязи для приема шумоподобных сигналов с минимальной частотной манипуляцией.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радионавигации и радиосвязи для приема шумоподобных частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах приема цифровой информации, передаваемой посредством частотной манипуляции сигналов с непрерывной фазой по каналам связи.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема частотно-манипулированных сигналов с непрерывной фазой и индексом частотной манипуляции =0.5 в системах передачи и приема дискретной информации.

Изобретение относится к радиотехнике. .

Изобретение относится к системам связи и может использоваться при передаче сигналов с частотной модуляцией. .

Изобретение относится к системам связи и может использоваться в системах передачи данных для исправления ошибок. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радионавигации и радиосвязи

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи и приема дискретной информации

Изобретение относится к технике радиосвязи. Техническим результатом изобретения является упрощение радиоприемного устройства с автокорреляционным разделением посылок частотно-манипулированного сигнала с непрерывной фазой. В радиоприемное устройство, содержащее последовательно соединенные входной усилитель, первый преобразователь частоты, твердотельный фильтр основной селекции, усилитель промежуточной частоты, второй преобразователь частоты, фильтр нижних частот, усилитель-ограничитель и компаратор, выход которого соединен с входом цифровой линии задержки, выполненной в виде N-разрядного регистра сдвига и тактового генератора, введен Д-триггер. При этом информационный вход Д-триггера присоединен к точке соединения выхода компаратора и входа цифровой линии задержки, вход синхронизации Д-триггера соединен с выходом цифровой линии задержки, а выход Д-триггера является выходом радиоприемного устройства, причем количество разрядов регистра сдвига должно обеспечивать время задержки, связанное с несущими частотами символов определенным соотношением. 8 ил.

Изобретение относится к датчику изображения и устройству формирования изображения. В датчике изображения пиксель для фокусировки имеет структуру с экранирующим свет слоем для выполнения разделения зрачка. Экранирующий слой расположен между микролинзой и блоком фотоэлектрического преобразования. Положение фокуса микролинзы позиционировано дальше на стороне микролинзы, чем экранирующий свет слой. Расстояние от положения фокуса микролинзы до экранирующего свет слоя больше 0 и меньше nFΔ, где n - показатель преломления в положении фокуса микролинзы, F - величина апертуры микролинзы и Δ - дифракционный предел микролинзы. Технический результат - обеспечение возможности подавления изменения в распределении интенсивности зрачка пикселя для фокусировки, вызванного позиционным производственным допуском на компоненты. 4 н.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к области приема радиосигналов. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости и качества речи. В частотном демодуляторе (СЧД) после преобразователя ЧМ в АЧМ предлагается использовать не диодный детектор по огибающей, а когерентный кольцевой перемножитель АЧМ и ЧМ сигналов с ФНЧ на его выходе. Для этого в СЧД на расстроенных контурах дополнительно введены трансформатор, два диода и изменена связь путем размыкания средней точки контуров и средней точки RC-цепочек для подключения вторичной обмотки трансформатора, связанного с входом УПЧ. 3 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при синхронном сопряжении источников цифровой информации с многоканальными системами связи. Технический результат - исключение искажений при приеме информационных сигналов, связанных с передачей служебных сигналов. Формируют последовательности биимпульсных информационных и служебных сигналов, при приеме осуществляют тактовую синхронизацию по принимаемым информационным сигналам. На время передачи служебных сигналов создают двухканальный режим передачи и уплотненный участок канала, по которому на скорости, вдвое превышающей текущую номинальную скорость, совместно передают информационные и служебные сигналы. Во время приема декодирования и разделения информации уплотненного участка канала на служебный и информационный сигналы для информационного сигнала восстанавливают биимпульсное кодирование на номинальной скорости и уплотненный участок передачи информации параллельно символ за символом приводят к состоянию, соответствующему передаче выделенного информационного сигнала в отсутствие передачи служебных сигналов. Передачу информации уплотненного участка в направлении потребителя последовательно, посимвольно замещают передачей восстановленного информационного сигнала, при этом временно блокируют процессы тактовой синхронизации и анализа состояния канала связи. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться для передачи информации по проводным и беспроводным линиям связи. Технический результат - повышение скорости передачи информации. Для этого в способе, основанном на одновременной фильтрации, детектировании и формировании нулевого, первого, второго, третьего и до 2n-1 цифрового видеосигнала из входного многочастотного манипулированного цифрового сигнала номера цифровых видеосигналов представляют в двоичной системе исчисления an-1an-2…a1a0, складывают все цифровые сигналы, у которых индекс а0=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс а0=1, и получают нулевой разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество и значения бит двоичного кода с индексом b0, складывают все цифровые сигналы, у которых индекс an-1=0, и вычитают все цифровые видеосигналы, у которых индекс an-1=1, и получают первый разностный цифровой сигнал, в котором подсчитывают число отсчетов одного знака, делят на количество отсчетов в одном бите и формируют количество и значения бит двоичного кода с индексом b1 и так до значения бит двоичного кода с индексом bn-1. 1 табл.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат – повышение помехоустойчивости. Устройство содержит полосовой фильтр, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный ограничитель и дополнительную линию задержки подключен ко входу канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала и через последовательно соединенные преобразователь по Гильберту и второй амплитудный ограничитель подключен ко входу канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, а выходы каналов обработки синфазной составляющей и квадратурной составляющей принимаемого сигнала подключены ко входам выходного сумматора, выход которого подключен ко входу решающего блока, при этом каждый канал обработки содержит первый и второй сумматоры, первую и вторую линии задержки, первый и второй двухполупериодные выпрямители, третью линию задержки, вычитающий блок и фильтр низких частот, выход которого является выходом каналов обработки соответственно синфазной составляющей и квадратурной составляющей принимаемого сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для детектирования N-позиционных частотных сигналов. Технический результат - повышение разрешающей способности по частоте. Способ демодуляции дискретного N-позиционного частотного сигнала заключается в ограничении входного сигнала по амплитуде, его фильтрации, детектировании огибающей, определении значений частот радиоимпульсов, при этом после фильтрации частоты радиоимпульсов дискретного N-позиционного частотного сигнала преобразуют в амплитуды радиоимпульсов по заданному закону, после детектирования огибающей значения частот радиоимпульсов определяют в соответствии со значением амплитуд видеоимпульсов. 4 ил.

Изобретение относится к области радиоприема и может быть использовано для приема и декодирования сигналов в присутствии шума с использованием срезов. Способ приема включает прием и дискретизацию сигнала, в котором закодирован пакет данных. Посредством контроллера генерируется и сохраняется срез, содержащий пару значений для каждого из заданного числа выборок сигнала. Из сохраненных срезов обнаруженный пакет декодируют. Посредством контроллера из множества срезов посредством их объединения формируют фильтр, имеющий установленную полосу пропускания. Средняя частота фильтра перенастраивается с первой средней частоты на вторую среднюю частоту деформированием сохраненных срезов, из которых сформирован фильтр, путем поворота соответствующих пар их значений на определенную величину. Технический результат – повышение эффективности обнаружения и декодирования принимаемого сигнала. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для приема информации по каналам связи в космических и наземных системах, использующих шумоподобные сигналы

Наверх