Многопозиционное цифровое устройство передачи и приема сложных сигналов

 

Союз Советекик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 120280 (2J ) 2884834/18-09 (31) М. Кп.з с присоединением заявки ¹

Н 04 Х 13/00 (23) Приоритет

Госуларственный комитет

СССР по лелам изобретений н открытий

Опубликовано 070482. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 0704,82 (Щ УДК 821. 3P4 . .о (088.8) (72) Автор изобретения

В.Н.Кондращенко

Воронежский политехнический институт (71) Заявитель (54) МНОГОПОЗИЦИОННОЕ ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО

ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к. радиосвя.зи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации с кодовым уплотнением каналов.

Известно многопоэиционное цифровое устройство передачи и приема сложных сигналов, содержащее в передающей части генератор исходных кодовых последовательностей, выход которого подключен к одному из входов выходного перемножителя, другой вход которого соединен с выходом генератора производящей последовательности, а в приемной части — коррелятор, сумматор, блок управления, аналого-цифро

J5 вой преобразователь и последовательно соединенные выходной решающий блок, тактовый генератор, опорный генератор производящей последовательности и перемножитель, выход которого через коррелятор, состоящий изпараллельно включенных согласованных фильтров с выходными детекторами огибающей, подключен к входам аналого-цифрового преобразователя, соеди- 25 ненного через сумматор с выходным решающим блоком (1J .

Однако это устройство является сложным из-эа наличия большого числа элементов коррелятора при увели30 чении числа позиций передаваемого сигнала.

Цель изобретения — упрощение устройства путем сокращения числа элементов при увеличении числа позиций сложных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в многопозиционное цифровое устройство передачи и приема сложных сигналов, содержащее в передающей части генератор исходных кодовых последовательностей, выход которого подключен к одному из входов выходного перемножителя, другой вход которого соединен с выходом генератора производящей последовательности, а в приемной части — коррелятор, сумматор, блок управления, аналого-цифровой преобразователь и последовательно соединенные выходной рещающий блок, тактовый генератор, опорный генератор производящей последовательности и перемножитель, в приемную часть введены счетчик и оперативный запоминающий блок, выход которого подключен к одному из входов сумматора, при этом выход счетчика подключен к адресному входу оперативного запоминающего блока,, выход коррелятора подключен к входу

919116 выходного решающего блока, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к другому входу перемножитеЛя, выход которого подключен .к другому входу сумматора, выход которого подключен к сигнальному входу корре- 5 лятора и к информационному входу оперативного запоминающего блока, управляющий вход которого и управляющий вход коррелятора соединены соответствующими выходами блока уп- (0 равления, подключенного к одному из входов сЧетчика, другой вход которого соединен с дополнительным выходом тактового генератора.

На чертеже изображена функциональ-15 ная схема предлагаемого устройства.

Передающая часть устройства содержит генератор 1 исходных кодовых последовательностей, перемножитель 2, генерагор 3 производящей 20 последовательности.

Приемная часть устройства содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, перемножитель 5, опорный генератор производящей последователь-25 ности 6, сумматор i, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 8, синхронизируемый,принимаемым сигналам тактовый генератор 9, счетчик 10, блок 11 управления, коррелятор )2 и выходной решающий блок 13.

Устройство размотает следующим образом.

Генератор 1 кодовых последователь-35 ностей осуществляет кодирование передаваемой информации ортогональным кодом с объемом алфавита, равным числу позиций передаваемого сигнала и. Минимальная длина кода при 40 этом равна и. Длительность элементов генерируемого кода равна длительности элементов сложного сигнала. Длина формируемого кода минимальна, а генерируемые таким образом кодовые 45 последовательности служат исходными для получения производных сигналов.

1 енератор 3 производящей последовательности формирует не зависящую от передаваемого сообщения кодовую последовательностb с хорошими автокорреляционными свойствами. Длительность элементов этой последовательности равна длительности элементов сложного сигнала, а длина последовательности m кратна n {m » n).

Сложный сигнал формируется путем перемножения в перемножителе 2 исходной кодовой последоватеЛьности и производящей последовательности.

Получаемые производные сигналы взаим"60 но ортогональны в силу ортогональности исходных сигналов, а их авто-и взаимокорреляционные свойства определяются производящей последовательностью, В приемной части устройсгва входной сигнал после аналого-цифрового преобразования в АЦП 4 умножаются в перемножителе 5 на засинхронизированную с принимаемым сигналом копию производящей последовательности, вырабытываемую опорным генератором 6 производящей последовательности. Таким образом, соответствующая передаваемому сообщению исходная кодовая последовательность дважды, сначала на передающем, потом на приемном конце, умножается на одну и ту же производящую последовательность. В результате на выходе перемножителя 5 восстанавливается периодическая исходная кодовая последовательность.

Оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 8 имеет количество адресов, равное длине периода исходной кодовой последовательности п. Все адреса

ОЗБ обнуляются в начале цикла обработки сложного сигнала по команде, вырабатываемой блоком ll управления.

Тактовый генератор 9 синхронизи» руется принимаемым сигналом и вырабатывает импульсы с периодом, равным длительности элемента сложного сигнала. Эти импульсы поступают на вход счетчика 10, который снабжен логической схемой, обеспечивающей установку на О каждый и-м входным импульсом (n-период исходной кодовой последовательности). Кроме того счетчик устанавливается на О блоком 11 управления в начале цикла обработки сложного сигнала. Сигнал, записанный в счетчике, подается в

ОЗБ 8 и служит адресом записи и считыва ни я и нф ормации .

Сумматор 7 имеет два входа, на которые подаются суммируемые сигналы с перемножителя 5 и выхода считывания ОЗБ 8. -Сигнал с выхода сумматора подается на вход записи ОЗБ.

Поскольку адрес записи и считывания ОЗБ определяется счетчиком 10, сигналы, поступающие с перемножителя 5 во время обработки первых элементов периодически повторяющейся кодовой комбинации, накапливаются в нулевом адресе ОЗБ, поступающие во время обработки вторых элементов— в первом адресе и т.д.На последнем цикле суммирования накопленные суммы по команде, вырабатываемой блоком 11 управления, запоминаются в корреляторе 12 и устройство переходит к обработке следующего сложного сигнала.

КоэФФициент корреляции принятого сигнала с каждым из набора производных сигналов вычисляется в «орреляторе 12 по фо15муле

919116 коэффициент корреляции принятого сигнала с j-м производным сигналом значение накопленной в (i-1)-м адресе ОЗБ суммы! 5

S ., — значение i-й позиции

j-й исходной кодовой последовательности; и период исходной кодовой последовательности. 1О

Таким образом, вычисляются суммы чисел с выхода АЦП 4, каждое из которых сначала умножается на производящий сигнал в перемножителе 5, а потом на исходный сигнал в корреляторе l5

12, что эквиваленто вычислению суммы чисел, каждое из которых умножено на производный сигнал.

Общее число операций умножения и сложения, необходимое для вычисления 20 и коэффициентов корреляции, равно где R ..

mk + n где m — количество элементов сложного сигнала; число отсчетов на элементе;

n — период исходной кодовой последовательности (число позиций сложного сигнала), причем mk операций выполняются сумматором 7, а и< операций-коррелятором

12. В известной схеме многоканальной обработки число операций равно mnk и выигрыш

35 при использовании. предлагаемого устройства

mnk

+ n<

Так, например, при m =1000, 4, п = 32 необходимое число операций в предлагаемом устройстве 45 сокращается более чем в 25 раз °

Вычисленные в корреляторе 12 коэффициенты корреляции передаются в выходной решающий блок 13, где по заданному критерию выносится ре- $9 шение относительности принятого символа.

Применение предлагаемого устройства в широкополосных системах передачи инФормации с многопозиционной модуляцией позволяет отказаться от многоканальной обработки сигнала на приемном конце, что приводит к снижению стоимости, веса, габаритов аппаратуры и уменьшению потребляемой ею мощности.

Формула изобретения

Многопозиционное цифровое устройство передачи и приема сложных сигналов, содержащее в передающей ча"ти генератор исходных кодовых последовательностей, выход которого подключен к одному из входов выходного . перемножителя, другой вход которого соединен с выходом генератора производящей последовательности, а в приемной части — коррелятор, сумматор, блок управления, аналого-цифровой преобразователь и последовательно соединенные выходной решающий блок, тактовый генератор, опорный генератор производящей последовательности н перемножитель, о т л g ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства путем сокращения числа элементов при увеличении числа позиций сложных сигналов, в приемную часть введены счетчик и оперативный запоминающий блок, выход которого подключен к одному из входов сумматора, при этом выход счетчика подключен к адресному входу оператив ного запоминающего блока, выход коррелятора подключен к входу выходного решающего блока, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к другому входу перемножителя, выход которого подключен к другому входу сумматора, выход которого подключен к сигнальному входу коррелятора и к информационному входу оперативного запоминающего блока, управляющий вход которого и управляющий вход коррелятора соединены с соответствующими выходами блока управления, подключенного к одному из входов счетчика, другой

)вход которого соединен с дополнительным выходом тактового генератора °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Либоу, Джордан и Друйе. Система связи через НС3 с подвижными объектами. — ТИИЭР, 9 2, 1971, с,43-44. (прототип).

919116

Составитель A. Сеселкин

Редактор A.Ôðîëîâà Техред М. Надь Корректор tO.Ìàêàðåíêî

Эаказ 2164/41 Тираж 685 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðoä,óë.Проектная, 4