RU2251815C1 - Method for finding broadband signal and device for implementation of said method - Google Patents
Method for finding broadband signal and device for implementation of said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2251815C1 RU2251815C1 RU2003124503/09A RU2003124503A RU2251815C1 RU 2251815 C1 RU2251815 C1 RU 2251815C1 RU 2003124503/09 A RU2003124503/09 A RU 2003124503/09A RU 2003124503 A RU2003124503 A RU 2003124503A RU 2251815 C1 RU2251815 C1 RU 2251815C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modules
- correlation function
- signal
- unit
- output
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам и устройствам поиска широкополосного сигнала, и может быть использовано в системах сотовой радиосвязи с кодовым разделением каналов (системах CDMA).The invention relates to radio engineering, in particular to methods and devices for searching for a broadband signal, and can be used in cellular radio communication systems with code division multiplexing (CDMA systems).
При приеме широкополосных сигналов выполняется процедура поиска, которая, как правило, представляет собой сканирование области неопределенности с обнаружением сигнала в каждой ее точке.When receiving broadband signals, a search procedure is performed, which, as a rule, is a scan of the uncertainty region with the detection of a signal at each of its points.
Известны различные способы и устройства поиска широкополосного сигнала, например, способ и устройство, описанные в патенте США №5.805.648 [1, патент США №5.805.648 “Method and apparatus for performing search acquisition in a CDMA communication system”, Int. Cl. H 04 L 7/00]. Этот способ заключается в следующем. Проводят многократное сканирование области неопределенности. При сканировании в каждой точке области неопределенности (при каждом возможном дискретном значении временной задержки сигнала) выполняют перемножение принимаемого и опорного сигнала и когерентное накопление полученного произведения. Вычисляют модуль когерентно накопленного произведения. В аккумуляторе некогерентно накапливают модули когерентных накоплений полученных произведений. Результаты некогерентного накопления сравнивают с порогом. Если порог превышен, то соответствующая точка области неопределенности перепроверяется на следующем этапе поиска. На каждом этапе поиска может меняться число некогерентных накоплений и величина порога. На последнем этапе поиска принимают решение о величине задержки полезного сигнала.Various methods and devices for searching for a broadband signal are known, for example, the method and device described in US Pat. No. 5,805,548 [1, US Pat. No. 5,805,648 “Method and apparatus for performing search acquisition in a CDMA communication system”, Int. Cl. H 04 L 7/00]. This method is as follows. Multiple scans of the region of uncertainty are performed. When scanning at each point of the region of uncertainty (for every possible discrete value of the time delay of the signal), the received and reference signals are multiplied and the resulting product is coherently accumulated. The module of the coherently accumulated product is calculated. Modules of coherent accumulations of the obtained works incoherently accumulate in the accumulator. The results of incoherent accumulation are compared with a threshold. If the threshold is exceeded, then the corresponding point in the region of uncertainty is rechecked at the next search stage. At each stage of the search, the number of incoherent accumulations and the threshold value can change. At the last stage of the search, a decision is made on the amount of delay of the useful signal.
Время поиска сигнала определяется числом точек области неопределенности (общим числом возможных дискретных значений временных задержек сигнала) и временем накопления в каждой точке. Поэтому время поиска может оказаться недопустимо большим. Существенно сократить время поиска можно, например, путем использования согласованной фильтрации.The signal search time is determined by the number of points in the uncertainty region (the total number of possible discrete values of the signal time delays) and the accumulation time at each point. Therefore, the search time may be unacceptably long. You can significantly reduce the search time, for example, by using consistent filtering.
Известны способ и устройство поиска с применением согласованного фильтра, которые описаны в [Справочник. Цифровые радиоприемные системы. Под ред. М.И.Жодзишского. М., Радио и связь. 1990, стр.105, рис.4.10]. В указанном способе входной сигнал поступает на аналого-цифровой квадратурный преобразователь, в котором этот сигнал преобразуют в синфазную и квадратурную составляющие на нулевой частоте. Каждая квадратурная составляющая сигнала поступает на цифровой согласованный фильтр. Выходные сигналы согласованных фильтров возводят в квадрат и суммируют. Результат суммирования поступает на вход блока выбора максимума и сравнения с порогом, в котором выбирают максимальное значение из полученных сумм квадратов и полученное максимальное значение сравнивают с порогом. Если порог превышен, то принимается решение об обнаружении сигнала.A known method and search device using a matched filter, which are described in [Reference. Digital radio receiving systems. Ed. M.I.Zhodzishsky. M., Radio and communications. 1990, p. 105, fig. 4.10]. In this method, the input signal is fed to an analog-to-digital quadrature converter, in which this signal is converted into in-phase and quadrature components at zero frequency. Each quadrature component of the signal is fed to a digital matched filter. The output signals of the matched filters are squared and summed. The result of the summation is fed to the input of the maximum selection block and comparison with the threshold, in which the maximum value is selected from the obtained sums of squares and the obtained maximum value is compared with the threshold. If the threshold is exceeded, a decision is made to detect the signal.
Время накопления сигнала в согласованном фильтре ограничено нестабильностью опорных генераторов передатчика и приемника. Поэтому для обеспечения помехоустойчивости поиска сигнала после согласованной фильтрации выполняют некогерентное накопление сигнала.The signal accumulation time in the matched filter is limited by the instability of the reference generators of the transmitter and receiver. Therefore, to ensure the noise immunity of the signal search after matched filtering, incoherent signal accumulation is performed.
Рассмотрим процедуру поиска в сотовых системах связи по стандарту третьего поколения 3GPPP, описанному в [Technical Specification 3GPPP TS 25.211 Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD) (2001-12).]Consider the search procedure in cellular communication systems according to the third generation 3GPPP standard described in [Technical Specification 3GPPP TS 25.211 Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD) (2001-12).]
Согласно этому стандарту с базовой станции на мобильную передаются ортогональные первичные и вторичные периодичные пилот последовательности. Длина первичной и вторичной пилот последовательностей равна длительности 256 чипов (длительность одного чипа равна 260 наносекундам), период следования этих последовательностей равен 2560 чипам (чип - элемент псевдослучайной последовательности).According to this standard, orthogonal primary and secondary periodic pilot sequences are transmitted from the base station to the mobile. The length of the primary and secondary pilot sequences is equal to the duration of 256 chips (the duration of one chip is 260 nanoseconds), the sequence period of these sequences is 2560 chips (the chip is an element of a pseudo-random sequence).
На другие сигналы базовой станции накладывается скремблирующий код.A scrambling code is superimposed on other signals of the base station.
В стандарте 3GPP на мобильной станции применяется трехэтапная процедура поиска [Technical Specification 3GPPP TS 25.214 Physical layer procedures (FDD) (2001-12).].The 3GPP standard on a mobile station uses a three-step search procedure [Technical Specification 3GPPP TS 25.214 Physical layer procedures (FDD) (2001-12).].
На первом этапе поиска мобильная станция выполняет предварительную синхронизацию по первичной пилот последовательности. В стандарте рекомендуется выполнять первый этап поиска с помощью согласованного фильтра. При этом временное положение первичной пилот последовательности определяется на интервале периода ее следования. На втором этапе поиска мобильная станция выполняет более точную синхронизацию по вторичной пилот последовательности. На третьем этапе поиска мобильная станция определяет скремблирующий код [Technical Specification 3GPPP TS 25.211 Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD) (2001-12)].In the first search step, the mobile station pre-synchronizes the primary pilot sequence. The standard recommends that you perform the first step of the search using a consistent filter. In this case, the temporary position of the primary pilot sequence is determined on the interval of the period of its succession. In the second search step, the mobile station performs more accurate synchronization in the secondary pilot sequence. In the third search step, the mobile station determines the scrambling code [Technical Specification 3GPPP TS 25.211 Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD) (2001-12)].
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению-способу поиска широкополосного сигнала и устройству для его реализации является изобретение, которое можно применить в системах связи стандарта 3GPPP [см. патент US#6.363.060 “Method and apparatus for fast WCDMA acquisition”, H 04 J 13/00, Mar.26, 2002].The closest technical solution to the claimed invention is a method of searching for a broadband signal and a device for its implementation is an invention that can be applied in communication systems of the 3GPPP standard [see US patent # 6.363.060 “Method and apparatus for fast WCDMA acquisition”, H 04 J 13/00, Mar.26, 2002].
Способ поиска заключается в следующем:The search method is as follows:
Последовательно с периодом Т, равным периоду повторения пилот последовательности,Sequentially with a period T equal to the repetition period of the pilot sequence,
- N раз осуществляют последовательное суммирование значений синфазной и квадратурной составляющих входного сигнала, формируя, таким образом, последовательность синфазных и квадратурных сумм значений принимаемого сигнала.- N times carry out sequential summation of the values of the in-phase and quadrature components of the input signal, thus forming a sequence of in-phase and quadrature sums of the values of the received signal.
- Выполняют согласованную фильтрацию последовательности синфазной и квадратурной сумм значений принимаемого сигнала, формируя последовательность комплексных значений корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих сигнала;- Perform a consistent filtering of the sequence of in-phase and quadrature sums of the values of the received signal, forming a sequence of complex values of the correlation function of the in-phase and quadrature components of the signal;
- Определяют модули последовательности комплексных значений корреляционной функции, формируя таким образом последовательность модулей корреляционной функции сигнала.- The modules of the sequence of complex values of the correlation function are determined, thereby forming a sequence of modules of the correlation function of the signal.
- Определяют максимальный модуль корреляционной функции сигнала.- Determine the maximum modulus of the correlation function of the signal.
- Принимают, что временная позиция максимального модуля определяет временную позицию полезного сигнала на интервале периода Т.- Assume that the temporary position of the maximum module determines the temporary position of the useful signal in the interval period T.
Для реализации такого способа используют устройство, представленное на фиг.1.To implement this method, use the device shown in Fig.1.
Устройство содержит первый и второй сумматоры 1 и 3 соответственно для синфазного и квадратурного каналов, первый и второй блоки накопления 2 и 4, также соответственно для синфазного и квадратурного каналов, согласованный фильтр 5, блок определения модуля 6 и блок принятия решения о задержке полезного сигнала 7. Первые входы первого и второго сумматоров 1 и 3 являются входами значений соответственно синфазной и квадратурной составляющих входного сигнала. Вторые входы первого и второго сумматоров 1 и 3 являются входами суммы значений принятых сигналов и соединены с первыми выходами блоков накопления 2 и 4. Выходы сумматоров 1 и 3 соединены соответственно с входами соответствующих блоков накопления 2 и 4. Вторые выходы первого и второго блоков накопления 2 и 4 соединены соответственно с первым и вторым входами согласованного фильтра 5, которые являются входами синфазной и квадратурной составляющих входного сигнала. Первый и второй выходы согласованного фильтра 5, которые являются соответственно выходами синфазной и квадратурной составляющих корреляционной функции принимаемого сигнала, соединены с первым и вторым входами блока определения модуля 6, выход которого является выходом значения модуля корреляционной функции принимаемого сигнала и соединен со входом блока принятия решения о временной позиции полезного сигнала 7. Выход блока принятия решения о задержке полезного сигнала 7 является выходом сигнала синхронизации.The device contains the first and second adders 1 and 3, respectively, for common mode and quadrature channels, the first and second accumulation blocks 2 and 4, also for common mode and quadrature channels, a matched filter 5,
Работает устройство поиска, реализующее способ прототип, следующим образом. Цифровые отсчеты синфазной и квадратурной составляющей принятого сигнала поступают на входы сумматоров 1 и 3. На вторые входы сумматоров 1 и 3 поступают отсчеты, записанные в соответствующих блоках накопления 2 и 4. В исходном состоянии в блоках накопления записаны нули. С периодом, равным периоду следования первичной пилот последовательности Т и шагом Δt, в блоках накопления 2 и 4 накапливают цифровые значения входного сигнала. Например, если период следования первичного синхросигнала равен 2560 чипов, а шаг дискретизации равен половине чипа, то устройство с периодом, равным 2560 чипов, накапливает в каждой из 5120 ячеек блоков накопления 2 и 4 сумму отсчетов входного сигнала. После завершения накопления сигнала отсчеты с выходов блоков накопления 2 и 4 поступают на вход согласованного фильтра 5. Модули выходных отсчетов согласованного фильтра 5 через блок определения модуля 6 поступают на блок принятия решения о временной позиции полезного сигнала 7. Принимают, что временная позиция максимального накопленного модуля определяет временную позицию полезного сигнала на периоде Т. Выходной сигнал блока принятия решения о временной позиции полезного сигнала 7, который определяет величину временной позиции полезного сигнала, поступает на выход устройства.The search device that implements the prototype method works as follows. Digital samples of the in-phase and quadrature components of the received signal are fed to the inputs of adders 1 and 3. The second inputs of adders 1 and 3 receive the samples recorded in the corresponding accumulation blocks 2 and 4. In the initial state, zeros are recorded in the accumulation blocks. With a period equal to the period of the primary pilot sequence T and step Δt, the digital values of the input signal are accumulated in accumulation blocks 2 and 4. For example, if the repetition period of the primary clock signal is 2560 chips, and the sampling step is half the chip, then a device with a period equal to 2560 chips accumulates the sum of samples of the input signal in each of 5120 cells of accumulation blocks 2 and 4. After the accumulation of the signal is completed, the samples from the outputs of the accumulation blocks 2 and 4 go to the input of the matched filter 5. The output samples of the matched filter 5 through the
Начальную установку устройства поиска выполняется внешним контролером (на фиг.1 сигнал начальной установки не показан).The initial installation of the search device is performed by an external controller (in Fig. 1, the initial installation signal is not shown).
Недостатком способа и устройства прототипа является то, что для их реализации необходимо оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), содержащее число ячеек, равное числу отсчетов сигнала на периоде повторения пилот последовательности. Это ОЗУ используется для накопления сигнала. Например, если период следования первичного синхросигнала равен 2560 чипов, а шаг дискретизации равен половине чипа, то устройство содержит 5120 ячеек памяти в каждом из блоков накопления (синфазном и квадратурном). Для мобильной станции характерны жесткие ограничения на программные и аппаратные ресурсы и поэтому ОЗУ указанной емкости могут оказаться недопустимо большими.The disadvantage of the method and device of the prototype is that for their implementation requires random access memory (RAM) containing the number of cells equal to the number of samples of the signal during the repetition period of the pilot sequence. This RAM is used to accumulate the signal. For example, if the repetition period of the primary clock signal is 2560 chips, and the sampling step is half the chip, then the device contains 5120 memory cells in each of the accumulation blocks (in-phase and quadrature). The mobile station is characterized by severe restrictions on software and hardware resources, and therefore RAM of the indicated capacity may turn out to be unacceptably large.
Задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в уменьшении емкости ОЗУ, которое используется для накопления сигнала, и, следовательно, в упрощении мобильной станции.The problem that solves the present invention is to reduce the capacity of RAM, which is used to accumulate the signal, and, therefore, to simplify the mobile station.
Для решения этой задачи в способ поиска широкополосного сигнала, заключающийся в том, что последовательно с периодом Т, равным периоду повторения пилот последовательности, N раз выполняют согласованную фильтрацию синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, каждый раз формируя последовательность комплексных значений корреляционной функции синфаиной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, определяют модули последовательности комплексных значений корреляционной функции, получая, таким образом, последовательность модулей корреляционной функции принимаемого сигнала,To solve this problem, a method for searching for a broadband signal is that, sequentially with a period T equal to the period of repetition of the pilot sequence, N-times are matched to filter the in-phase and quadrature components of the received signal, each time forming a sequence of complex values of the correlation function of the sinfain and quadrature components of the received signal, the modules of the sequence of complex values of the correlation function are determined, thus obtaining nost modules correlation function of the received signal,
дополнительно согласно изобретению введены следующие операции:Additionally, according to the invention, the following operations are introduced:
- для каждой из J первых последовательностей модулей корреляционных функций принимаемого сигнала выбирают и запоминают G максимальных модулей и их временные позиции,- for each of the J first sequences of modules of the correlation functions of the received signal, G maximum modules and their temporary positions are selected and stored,
- если временные позиции некоторых из G максимальных модулей текущей последовательности совпадают с временными позициями максимальных модулей какой-либо из предыдущих последовательностей, то соответствующие им модули накапливают,- if the temporary positions of some of the G maximum modules of the current sequence coincide with the temporary positions of the maximum modules of any of the previous sequences, then the corresponding modules accumulate,
- с (J+1)-ой по N-ую последовательность накапливают модули для временных позиций, запомненных ранее в первых J последовательностях, вместе с модулями, накопленными на этих временных позициях ранее в первых J последовательностях,- from the (J + 1) th through the Nth sequence, modules are accumulated for time positions stored previously in the first J sequences, together with modules accumulated at these temporary positions earlier in the first J sequences,
- определяют максимальное значение накопленных модулей, временная позиция максимального накопленного модуля определяет временную позицию полезного сигнала на интервале периода Т.- determine the maximum value of the accumulated modules, the temporary position of the maximum accumulated module determines the temporary position of the useful signal in the interval period T.
Для решения этой же задачи в устройство поиска широкополосного сигнала, содержащее согласованный фильтр, блок определения модуля корреляционной функции, блок накопления, причем первый и второй вход согласованного фильтра являются входами синфазной и квадратурной составляющих входного сигнала, первый и второй выходы согласованного фильтра, которые являются выходами последовательностей комплексных значений корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, соединены соответственно с первым и вторым входом блока определения модуля корреляционной функции,To solve the same problem, a broadband signal search device containing a matched filter, a module for determining the correlation function module, an accumulation unit, the first and second input of the matched filter are the inputs of the in-phase and quadrature components of the input signal, the first and second outputs of the matched filter, which are outputs sequences of complex values of the correlation function of the in-phase and quadrature components of the received signal are connected respectively to the first and second the input of the unit for determining the module of the correlation function,
дополнительно введены:additionally introduced:
блок объединения, блок определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций, блок определения максимального модуля корреляционной функции накопленного сигнала и его временной позиции, а блок накопления выполнен управляемым, причем выход блока определения модуля корреляционной функции, который является выходом последовательностей модулей корреляционной функции принимаемого сигнала, соединен с первым входом блока объединения и первым входом блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций, второй вход блока объединения объединен с первым входом блока определения максимального модуля корреляционной функции накопленного сигнала и его временной позиции и соединен с выходом управляемого блока накопления, который является выходом записанных сумм модулей корреляционной функции, выход блока объединения является выходом суммы модулей корреляционной функции и соединен с первым входом управляемого блока накопления, первый выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций, который является выходом сигнала управления накоплением и определяет временной интервал накопления, соединен со вторым входом управляемого блока накопления, второй выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций, который является выходом сигнала управления записью модулей и определяет временной интервал записи, соединен с третьим входом управляемого блока накопления, третий выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций является выходом сигнала, определяющего адреса ячеек памяти, по которым записываются модули, и соединен с четвертым входом управляемого блока накопления, четвертый выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций является выходом сигнала, определяющего адрес ячеек памяти управляемого блока накопления, в которых накапливаются или с которых считываются модули корреляционной функции, соединен с пятым входом управляемого блока накопления, пятый выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций, который является выходом максимальных значений модулей каждой из J последовательностей, соединен с шестым входом управляемого блока накопления, а также с третьим входом блока объединения, шестой выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций, который является выходом сигнала управления выбором накапливаемого сигнала, соединен с четвертым входом блока объединения и четвертым входом блока определения максимального модуля корреляционной функции накопленного сигнала и его временной позиции, седьмой выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций является выходом значений временных позиций накопленных модулей и соединен со вторым входом блока определения максимального значения модуля накопленного сигнала и его временной позиции, выход которого является выходом временной позиции сигнала и выходом устройства, седьмой вход управляемого блока накопления, третий вход блока определения максимального значения модуля накопленного сигнала и его временной позиции и второй вход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций являются выходами начальной установки.a combining unit, a unit for determining G maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions, a unit for determining the maximum module of the correlation function of the accumulated signal and its time position, and the accumulation unit is controllable, the output of the unit for determining the module of the correlation function, which is the output of the sequences of the modules of the correlation function function of the received signal, connected to the first input of the combining unit and the first input of the unit for determining G maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions, the second input of the combining unit is combined with the first input of the unit for determining the maximum module of the correlation function of the accumulated signal and its time position and is connected to the output of the controlled accumulation unit, which is the output of the recorded sums of the modules of the correlation function, the output of the combining unit is the output of the sum of the modules of the correlation function and is connected to the first input of the controlled accumulation unit, the first output of the determination unit G maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions, which is the output of the accumulation control signal and determines the time interval of accumulation, connected to the second input of the controlled accumulation unit, the second output of the unit for determining G maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions, which is the output of the recording control signal of the modules and determines the recording time interval, connected to the third input of the controlled On the other hand, the third output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions is the output of the signal defining the addresses of the memory cells by which the modules are recorded and connected to the fourth input of the controlled accumulation unit, the fourth output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation functions and their temporary positions is the output of a signal that determines the address of the memory cells of the controlled accumulation unit, in which and from which the modules of the correlation function are read, connected to the fifth input of the controlled accumulation unit, the fifth output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions, which is the output of the maximum values of the modules of each of the J sequences, connected to the sixth input of the controlled accumulation unit as well as with the third input of the combining unit, the sixth output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their the belt position, which is the output of the signal to control the selection of the accumulated signal, is connected to the fourth input of the combining unit and the fourth input of the unit for determining the maximum module of the correlation function of the accumulated signal and its time position, the seventh output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions is the output of the values of the temporary positions of the accumulated modules and is connected to the second input of the unit for determining the maximum value of the mod For the accumulated signal and its temporary position, the output of which is the output of the signal’s temporary position and the device’s output, the seventh input of the controlled accumulation unit, the third input of the unit for determining the maximum value of the accumulated signal module and its time position, and the second input of the unit for determining G of the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their temporary positions are the outputs of the initial setup.
Сопоставительный анализ способа поиска широкополосного сигнала и устройства для его реализации с прототипом показывает, что предлагаемое изобретение существенно отличается от прототипа, так как позволяет значительно уменьшить емкость ОЗУ, которое используется для накопления сигнала.A comparative analysis of the method of searching for a broadband signal and a device for its implementation with the prototype shows that the present invention is significantly different from the prototype, as it can significantly reduce the capacity of RAM, which is used to accumulate the signal.
Например, если период следования первичного синхросигнала равен 2560 чипов, а шаг дискретизации равен половине чипа, то устройство-прототип содержит 5120 ячеек памяти в каждом из блоков накопления. При использовании предлагаемого способа емкость памяти можно уменьшить более чем на порядок.For example, if the repetition period of the primary clock signal is 2560 chips, and the sampling step is half the chip, then the prototype device contains 5120 memory cells in each of the storage units. When using the proposed method, the memory capacity can be reduced by more than an order of magnitude.
Графические материалы, используемые для иллюстрации предлагаемого решения:Graphic materials used to illustrate the proposed solution:
Фиг.1 - структурная схема устройства поиска сигнала прототипа.Figure 1 - structural diagram of a device for searching for a signal of the prototype.
Фиг.2 - структурная схема предлагаемого устройства поиска сигнала.Figure 2 is a structural diagram of the proposed device search signal.
Фиг.3 - вариант выполнения блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций.Figure 3 is an embodiment of a block for determining G maximum values of a sequence of modules of the correlation function and their time positions.
Фиг.4 - вариант выполнения первого узла памяти.Figure 4 is an embodiment of the first memory node.
Фиг.5 - вариант выполнения второго узла памяти.5 is an embodiment of a second memory node.
Фиг.6 - вариант выполнения третьего узла памяти.6 is an embodiment of a third memory node.
Фиг.7 - вариант выполнения управляемого блока накопления.7 is an embodiment of a controlled accumulation unit.
Фиг.8 - вариант выполнения узла памяти управляемого блока накопления.Fig. 8 is an embodiment of a memory node of a managed storage unit.
Фиг.9 - вариант выполнения блока определения максимального модуля накопленного сигнала и его временной позиции.Fig.9 is an embodiment of a unit for determining the maximum module of the accumulated signal and its temporal position.
Предлагаемый способ поиска широкополосного сигнала заключается в следующем:The proposed method for finding a broadband signal is as follows:
- Последовательно с периодом Т, равным периоду повторения пилот последовательности,- Consistently with a period T equal to the repetition period of the pilot sequence,
- N раз выполняют согласованную фильтрацию синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, каждый раз формируя последовательность комплексных значений корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала;- N times perform consistent filtering in-phase and quadrature components of the received signal, each time forming a sequence of complex values of the correlation function of the in-phase and quadrature components of the received signal;
- определяют модули последовательности комплексных значений корреляционной функции, получая, таким образом, последовательность модулей корреляционной функции принимаемого сигнала.- determine the modules of the sequence of complex values of the correlation function, thus obtaining a sequence of modules of the correlation function of the received signal.
- Для каждой из J первых последовательностей модулей корреляционных функций принимаемого сигнала выбирают и запоминают G максимальных модулей и их временные позиции.- For each of the J first sequences of modules of the correlation functions of the received signal, G maximum modules and their temporary positions are selected and stored.
- Если временные позиции некоторых из G максимальных модулей текущей последовательности совпадают с временными позициями максимальных модулей какой-либо из предыдущих последовательностей, то соответствующие им модули накапливают.- If the temporary positions of some of the G maximum modules of the current sequence coincide with the temporary positions of the maximum modules of any of the previous sequences, then the corresponding modules accumulate.
- С (J+1)-й по N-ю последовательность накапливают модули для временных позиций, запомненных ранее в первых J последовательностях, вместе с модулями, накопленными на этих временных позициях ранее (в первых J последовательностях).- From the (J + 1) th through Nth sequence, modules are accumulated for temporary positions stored previously in the first J sequences, together with modules accumulated at these temporary positions earlier (in the first J sequences).
- Определяют максимальное значение накопленных модулей.- Determine the maximum value of the accumulated modules.
Временная позиция максимального накопленного модуля определяет временную позицию полезного сигнала на интервале периода Т.The temporary position of the maximum accumulated module determines the temporary position of the useful signal in the interval of the period T.
Для реализации предлагаемого способа используется устройство, схема которого показана на фиг.2.To implement the proposed method, a device is used, a diagram of which is shown in figure 2.
Устройство содержит согласованный фильтр 5, блок определения модуля корреляционной функции 6, блок объединения 8, управляемый блок накопления 9, блок определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10, блок определения максимального модуля корреляционной функции накопленного сигнала и его временной позиции 11. Причем первый и второй вход согласованного фильтра 5 являются входами синфазной и квадратурной составляющих входного сигнала. Первый и второй выходы согласованного фильтра 5, которые являются выходами последовательностей комплексных значений корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, соединены соответственно с первым и вторым входом блока определения модуля корреляционной функции 6. Выход блока определения модуля корреляционной функции 6, который является выходом последовательностей модулей корреляционной функции принимаемого сигнала, соединен с первым входом блока объединения 8 и первым входом блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10. Второй вход блока объединения 8 объединен с первым входом блока определения максимального модуля корреляционной функции накопленного сигнала и его временной позиции 11 и соединен с выходом управляемого блока накопления 9, который является выходом записанных сумм модулей корреляционной функции. Выход блока объединения 8 является выходом суммы модулей корреляционной функции и соединен с первым входом управляемого блока накопления 9.The device contains a matched filter 5, a unit for determining the module of the
Первый выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10, который является сигналом управления накоплением и определяет временной интервал накопления, соединен со вторым входом управляемого блока накопления 9.The first output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
Второй выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10, который является выходом сигнала управления записью модулей и определяет временной интервал записи, соединен с третьим входом управляемого блока накопления 9.The second output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
Третий выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 является выходом сигнала, определяющего адреса ячеек памяти, по которым записываются модули, и соединен с четвертым входом управляемого блока накопления 9..The third output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions 10 is the output of a signal defining the addresses of the memory cells by which the modules are recorded and connected to the fourth input of the controlled accumulation unit 9 ..
Четвертый выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 является выходом сигнала, определяющего адрес ОЗУ, по которому накапливается или считывается модуль корреляционной функции, соединен с пятым входом управляемого блока накопления 9.The fourth output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions 10 is the output of a signal defining the RAM address at which the module of the correlation function is accumulated or read, connected to the fifth input of the controlled accumulation unit 9.
Пятый выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10, который является выходом максимальных значений модулей каждой из J последовательностей, соединены с шестым входом управляемого блока накопления 9, а также с третьим входом блока объединения 8.The fifth output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
Шестой выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10, который является выходом сигнала управления выбором накапливаемого сигнала, соединен с четвертым входом блока объединения 8 и четвертым входом блока определения максимального модуля корреляционной функции накопленного сигнала и его временной позиции 11.The sixth output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
Седьмой выход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 является выходом значений временных позиций накопленных модулей и соединен со вторым входом блока определения максимального значения модуля накопленного сигнала и его временной позиции 11, выход которого является выходом временной позиции сигнала и выходом устройства.The seventh output of the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
Седьмой вход управляемого блока накопления 9, третий вход блока определения максимального значения модуля накопленного сигнала и его временной позиции 11 и второй вход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 являются выходами начальной установки.The seventh input of the controlled accumulation unit 9, the third input of the unit for determining the maximum value of the module of the accumulated signal and its
Предлагаемое устройство поиска широкополосного сигнала работает следующим образом.The proposed device for finding a broadband signal operates as follows.
Цифровой сигнал с приемника поступает на вход согласованного фильтра 5, где последовательно, с периодом Т, равным периоду повторения пилот последовательности, N раз выполняется согласованная фильтрация синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала. В результате каждой процедуры согласованной фильтрации получается последовательность комплексных значений корреляционной функции синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала.The digital signal from the receiver enters the input of the matched filter 5, where sequentially, with a period T equal to the repetition period of the pilot sequence, the matched filtering of the in-phase and quadrature components of the received signal is performed N times. As a result of each consistent filtering procedure, a sequence of complex values of the correlation function of the in-phase and quadrature components of the received signal is obtained.
Синфазная и квадратурная составляющие выходного сигнала согласованного фильтра 5 поступают на входы блока определения модуля корреляционной функции 6. В этом блоке вычисляют модули значений выходного сигнала согласованного фильтра 5, т.е. вычисляют модули последовательности комплексных значений корреляционной функции, формируя таким образом последовательность модулей корреляционной функции принимаемого сигнала. Каждому периоду повторения пилот последовательности соответствует определенная последовательность модулей корреляционной функции принимаемого сигнала (элементы которой соответствуют временным позициям априорного интервала).The in-phase and quadrature components of the output signal of the matched filter 5 are fed to the inputs of the unit for determining the module of the
Последовательности модулей корреляционной функции принимаемого сигнала с блока определения модуля корреляционной функции 6 поступают на первый вход блока объединения 8 и первый вход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10. В блоке определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 в каждой из первых J последовательностей модулей выбирают и запоминают G максимальных модулей и их временные позиции. Выбранные максимальные значения модулей каждой из J последовательностей с пятого выхода блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 поступают на шестой вход управляемого блок накопления 9, а также на третий вход блока объединения 8.The sequence of modules of the correlation function of the received signal from the module for determining the module of the
В блоке определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 G максимальных значений модулей каждой из J последовательностей упорядочены по величине модуля. В таком же порядке они записываются в управляемый блок накопления 9. Для записи G максимальных значений модулей в управляемый блок накопления 9 в блоке определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их задержек 10 формируется сигнал управления записью модулей, который определяет временной интервал записи. Этот сигнал поступает со второго выхода блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их задержек 10 на третий вход управляемого блока накопления 9. С третьего выхода блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 на четвертый вход управляемого блока накопления 9 поступает сигнал, определяющий адреса ячеек памяти, по которым записываются модули. При этом, если временные позиции некоторых из G максимальных модулей текущей последовательности совпадают с временными позициями максимальных модулей предыдущих последовательностей, то соответствующие им модули накапливают. Для этого с первого выхода блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 на второй вход управляемого блока накопления 9 поступают сигнал управления накоплением, который определяет временной интервал накопления, а с четвертого выхода блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 на пятый вход управляемого блока накопления 9 поступает сигнал, определяющий адрес ОЗУ, по которому накапливается модуль корреляционной функции.In the block for determining G maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions, 10 G of maximum values of the modules of each of the J sequences are ordered by the value of the module. In the same order, they are written to the controlled accumulation unit 9. To write G maximum values of the modules to the controlled accumulation unit 9, in the block for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
Блок определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их задержек 10 формирует сигнал управления выбором накапливаемого сигнала, который с шестого выхода блока 10 поступает на четвертый вход блока объединения 8 (с 1 по J последовательность - модули с блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10; для последовательностей с J+1 по N-выходной сигнал блока определения модуля 6). На третий вход блока объединения 8 поступает модуль корреляционной функции, запомненный в блоке определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10. На второй вход блока объединения 8 поступает сумма модулей корреляционной функции, записанная в управляемом блоке накопления 9 по заданному адресу. С выхода блока объединения 8 полученная сумма модулей корреляционной функции поступает на вход управляемого блока накопления 9 и записывается по заданному адресу.The unit for determining G of the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
С (J+1)-й по N-ю последовательность накапливают модули этих последовательностей для временных позиций, запомненных ранее в первых J последовательностях вместе с модулями, накопленными на этих временных позициях в первых J последовательностях. Для этого из блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 в управляемый блок накопления 9 поступают сигнал управления накоплением, который определяет временной интервал накопления, и сигнал, определяющий адреса ОЗУ, по которым накапливаются модули. Модули выходных сигналов согласованного фильтра 5 с выхода блока определения модуля корреляционной функции 6, поступают на первый вход блока объединения 8. На второй вход блока объединения 8 поступают суммы модулей корреляционной функции, записанные в управляемом блоке накопления 9 по заданным адресам. С выхода блока объединения 8 суммы модулей корреляционной функции поступают на вход управляемого блока накопления 9 и записываются по заданным адресам.From the (J + 1) th through Nth sequence, the modules of these sequences are accumulated for the time positions stored previously in the first J sequences along with the modules accumulated at these temporary positions in the first J sequences. For this, from the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
После получения N последовательностей модулей корреляционных функций принимаемого сигнала, в блоке определения максимального модуля накопленного сигнала и его временной позиции 11 определяют максимальный накопленный модуль. Для этого из управляемого блока накопления 9 на блок определения максимального значения модуля накопленного сигнала и его временной позиции 11 поступают накопленные модули, с блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 на блок определения максимального значения модуля накопленного сигнала и его временной позиции 11 поступают значения временных позиций накопленных модулей и сигнал управления выбором накапливаемого сигнала. Момент окончания сигнала управления выбором накапливаемого сигнала определяет момент окончания N последовательностей модулей корреляционных функций принимаемого сигнала. Поэтому определение максимального модуля накопленного сигнала и его временной позиции начинают после окончания сигнала управления выбором накапливаемого сигнала.After receiving N sequences of modules of the correlation functions of the received signal, the maximum accumulated module is determined in the block for determining the maximum module of the accumulated signal and its
Принимают, что временная позиция максимального модуля накопленного сигнала определяет временную позицию полезного сигнала на интервале периода Т.It is assumed that the temporary position of the maximum modulus of the accumulated signal determines the temporary position of the useful signal in the interval of the period T.
Вариант выполнения блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 приведен на фиг.3.An embodiment of the block for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their time positions 10 is shown in Fig.3.
На вход блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 с блока определения модуля корреляционной функции 6. поступают последовательности модулей корреляционных функций принимаемого сигнала.To the input of the block for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
В первом узле памяти 13 запоминают G максимальных модулей каждой из J первых последовательностей модулей, а их временные позиции запоминают во втором узле памяти 15.In the first memory node 13, G maximum modules of each of the J first sequences of modules are stored, and their temporary positions are stored in the second memory node 15.
В исходном состоянии во все ячейки всех трех узлов памяти (13, 15, 18) записаны нули.In the initial state, zeros are recorded in all cells of all three memory nodes (13, 15, 18).
Выбор G максимальных модулей корреляционной функции выполняют путем сравнения в первом узле сравнения 12 модулей, поступающими на вход блока, с модулями, записанных в первом узле памяти 13. Если входной модуль меньше всех G модулей, записанных в первом узле памяти 13, то состав этих модулей не меняется. Если входной модуль больше модуля, записанного в первом узле памяти 13 по адресу Q, то адреса модулей с адреса Q по адрес G сдвигаются на единицу и по адресу Q записывается входной модуль. Сдвиг адресов представляет собой сдвиг на одну ячейку памяти всех модулей с адреса Q по адрес G.The choice of G maximum modules of the correlation function is performed by comparing in the first comparison node 12 modules received at the input of the block with the modules recorded in the first memory node 13. If the input module is smaller than all G modules recorded in the first memory node 13, then the composition of these modules does not change. If the input module is larger than the module recorded in the first memory node 13 at address Q, then the addresses of the modules from address Q to address G are shifted by one and the input module is written at address Q. The address shift is a shift in one memory cell of all modules from address Q to address G.
Во второй узел памяти 15 записываются временные позиции G максимальных значений модулей корреляционной функции. Причем адрес ячейки второго узла памяти 15, в которую записана временная позиция модуля на периоде Т, равен адресу ячейки первого узла памяти 13, в которую записан сам модуль корреляционной функции.In the second memory node 15, the temporary positions G of the maximum values of the modules of the correlation function are recorded. Moreover, the cell address of the second memory node 15, in which the temporary position of the module on the period T is recorded, is equal to the cell address of the first memory node 13, in which the module of the correlation function is recorded.
Временные позиции G максимальных значений модулей корреляционной функции записываются во второй узел памяти 15 в нормированной к периоду дискретизации форме и формируются первым счетчиком 14.Temporary positions G of the maximum values of the modules of the correlation function are recorded in the second memory node 15 in the form normalized to the sampling period and are formed by the first counter 14.
Сортировка временных позиций во втором узле памяти 15 осуществляется одновременно с сортировкой соответствующих им модулей корреляционной функции в первом узле памяти 13. Для этого с первого 13 на второй узел памяти 15 поступает сигнал управления сдвигом временных позиций и адрес, с которого начинается сдвиг.Sorting of temporary positions in the second memory node 15 is carried out simultaneously with the sorting of the corresponding modules of the correlation function in the first memory node 13. For this, from the first 13 to the second memory node 15 a control signal for shifting the temporary positions and the address from which the shift begins.
После окончания каждой из J последовательностей, первый счетчик 14 формирует сигнал конца последовательности, по которому максимальные значения каждой из J последовательностей модулей с первого узла памяти 13 поступают на выход блока, а временные позиции выбранных максимальных значений модулей каждой из J последовательностей из второго узла памяти 15 поступают на вход второго узла сравнения 17 и на вход третьего узла памяти 18, в котором записаны все предыдущие временные позиции.After the end of each of the J sequences, the first counter 14 generates a signal of the end of the sequence, according to which the maximum values of each of the J sequences of modules from the first memory node 13 are sent to the output of the block, and the temporary positions of the selected maximum values of the modules of each of J sequences from the second memory node 15 arrive at the input of the second comparison node 17 and the input of the third memory node 18, in which all previous temporary positions are recorded.
Во втором узле сравнения 17 с каждой из G временных позиций, поступающих со второго узла памяти 15, сравнивают все ранее записанные в третьем узле памяти 18 временные позиции. Если какая-либо из G временных позиций совпадает с временной позицией, записанной в третьем узле памяти 18, то по сигналу второго узла сравнения 17 во втором коммутаторе 22 формируют сигнал управления накоплением, а первый узел памяти 13 формирует соответствующий адрес. Если временная позиция не совпадает ни с одной временной позицией записанной в третьем узле памяти 18, то первый узел памяти 13 формирует сигнал управлением записи и соответствующий адрес. Каждая из G временных позиций второго узла памяти 15, не совпадающая ни с одной временной позицией третьего узла памяти 18, по сигналу управлением записи, поступающего с первого узла памяти 13, перезаписывается из второго узла памяти 15 в третий узел памяти 18.In the second comparison node 17, with each of the G temporary positions coming from the second memory node 15, all temporary positions previously recorded in the third memory node 18 are compared. If any of the G time positions coincides with the time position recorded in the third memory node 18, then the signal of the second comparison node 17 in the second switch 22 generates an accumulation control signal, and the first memory node 13 generates the corresponding address. If the time position does not coincide with any time position recorded in the third memory node 18, then the first memory node 13 generates a write control signal and the corresponding address. Each of the G temporary positions of the second memory node 15, which does not coincide with any time position of the third memory node 18, is rewritten from the second memory node 15 to the third memory node 18 by the write control signal from the first memory node 13.
С (J+1)-й по N-ю последовательность в третьем узле сравнения 16 формируется сигнал управления накоплением для временных позиций, запомненных ранее в первых J последовательностях в третьем узле памяти 18. Для этого в третьем узле сравнения 16 выполняется сравнение текущей временной позиции и позиций запомненных в третьем узле памяти 18. С (J+1)-ой по (N+1)-ую последовательность третьим узлом памяти 18 формируется сигнал, определяющий адреса ячеек памяти управляемого блока накопления 9, в которых накапливаются или с которых считываются модули корреляционной функции.From the (J + 1) th through Nth sequence in the third comparison node 16, an accumulation control signal is generated for temporary positions stored previously in the first J sequences in the third memory node 18. For this, the third temporary comparison node 16 compares the current time position and positions stored in the third memory node 18. From the (J + 1) -th (N + 1) -th sequence of the third memory node 18, a signal is generated that determines the memory cell addresses of the controlled storage unit 9, in which the modules are accumulated or read from correlation onon function.
Первый коммутатор 21 выполняет переключение сигналов, определяющих адреса накопления модулей, для первых J последовательностей и адреса ячеек памяти управляемого блока накопления 9, в которых накапливаются или с которых считываются модули корреляционной функции для последовательностей с (J+1)-й по (N+1)-ю. Первый коммутатор переключается по сигналу триггера 19. Триггер 19 устанавливается в единичное состояние сигналом со второго счетчика 20, который формируется после окончания J последовательностей.The first switch 21 switches the signals determining the addresses of the accumulation of modules for the first J sequences and the memory cells of the controlled accumulation unit 9, in which the modules of the correlation function are accumulated or read from for sequences from (J + 1) -th through (N + 1 )-Yu. The first switch is switched by the signal of the trigger 19. The trigger 19 is set to a single state by the signal from the second counter 20, which is formed after the end of J sequences.
Второй коммутатор 22 выполняет переключение сигнала управления накоплением для первых J последовательностей и сигнала управления накоплением для последовательностей с (J+1)-й по N-ю. Второй коммутатор 22 переключается по сигналу, который также поступает с триггера 19.The second switch 22 switches the accumulation control signal for the first J sequences and the accumulation control signal for the sequences from (J + 1) th to the Nth. The second switch 22 is switched by a signal, which also comes from the trigger 19.
Второй счетчик 20 формирует сигнал выбора накапливаемого сигнала и сигнал окончания обработки, по которому заканчивается считывание временных позиций с третьего узла памяти 18 на выход блока.The second counter 20 generates a signal for selecting the accumulated signal and a signal for the end of processing, according to which the reading of temporary positions from the third memory node 18 to the output of the block ends.
Как правило, в цифровых блоках для синхронной работы всех их узлов, определения временных интервалов и выделения заданных моментов времени используются несколько последовательностей тактовых импульсов. С целью упрощения схемы блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 на фиг.3 тактовые импульсы не показаны.As a rule, in digital blocks, several sequences of clock pulses are used for synchronous operation of all of their nodes, for determining time intervals and for highlighting given time instants. In order to simplify the circuit of the block for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
Вариант выполнения первого узла памяти приведен на фиг.4.An embodiment of the first memory node is shown in Fig.4.
G максимальных значений модулей корреляционной функции записываются в ОЗУ 26. Адреса ОЗУ формируются счетчиком 27.G maximum values of the modules of the correlation function are recorded in
Если модуль корреляционной функции входного сигнала больше модуля корреляционной функции записанного по адресу Q, то по сигналу сдвига, поступающего на вход первого узла памяти 13 с первого узла сравнения 12, адреса модулей с адреса Q по адрес G сдвигаются на единицу и по адресу Q записывается модуль корреляционной функции входного сигнала. Сдвиг адресов представляет собой сдвиг на одну ячейку памяти всех модулей корреляционной функции с адреса Q по адрес G. При сдвиге первый триггер 24 формирует сигнал сдвига, первый регистр 28 и коммутатор 23 обеспечивают передачу модулей корреляционной функции с выхода ОЗУ 26 на его вход, третий триггер 30 формирует сигнал управления сдвигом временных позиций, поступающих на второй узел памяти 15, второй регистр 29 формирует адрес, с которого начинается сдвиг и который поступает на второй узел памяти 15.If the module of the correlation function of the input signal is greater than the module of the correlation function recorded at address Q, then the shift signal received at the input of the first memory node 13 from the first comparison node 12, the addresses of the modules from address Q to address G are shifted by one, and the module is written to address Q correlation function of the input signal. The shift of addresses is a shift by one memory cell of all modules of the correlation function from address Q to address G. When shifting, the first trigger 24 generates a shift signal, the first register 28 and switch 23 provide the transfer of the modules of the correlation function from the output of
После окончания каждой из J последовательностей по сигналу конца последовательности вторым триггером 25 формируется сигнал управлением считыванием модулей из ОЗУ 26 на выход первого узла памяти 13. На выход первого узла памяти 13 поступает также сигнал управления записью модулей, сформированный из сигналов управления считыванием модулей из ОЗУ 26 и сигнала поступающего на вход первого узла памяти 13 со второго узла сравнения 17. Запись запрещается, если через схему "НЕ" 32 на схему "И" 31 поступает сигнал со второго узла сравнения 17.After the end of each of the J sequences, the signal for reading the modules from
С целью упрощения схемы первого узла памяти на фиг.4 тактовые импульсы не показаны.In order to simplify the circuit of the first memory node in figure 4, clock pulses are not shown.
Вариант выполнения второго узла памяти приведен на фиг.5.An embodiment of the second memory node is shown in Fig.5.
Временные позиции G максимальных значений модулей корреляционной функции записываются в ОЗУ 36. Адреса ОЗУ 36 формируются счетчиком 37.Temporary positions G of the maximum values of the modules of the correlation function are recorded in
После окончания каждой из J последовательностей по входному сигналу конца последовательности, который поступает на второй триггер 35, выполняют сортировку временных позиций. Для этого с первого блока памяти 13 на второй блок памяти 15 поступают сигналы управления сдвигом временных позиций и адрес, с которого начинается сдвиг. Сигнал управления сдвигом временных позиций поступает на первый триггер 34. Адрес, с которого начинается сдвиг, поступает на счетчик 37. Сортировка выполняется аналогично сортировке модулей корреляционной функции в первом узле памяти 13.After the end of each of the J sequences according to the input signal of the end of the sequence, which is supplied to the second trigger 35, sort the temporary positions. To do this, from the first memory block 13 to the second memory block 15 receives control signals for the shift of temporary positions and the address from which the shift begins. The control signal of the shift of temporary positions is supplied to the first trigger 34. The address from which the shift begins is supplied to the
С целью упрощения схемы второго узла памяти 15 на фиг.5 тактовые импульсы не показаны.In order to simplify the circuit of the second memory node 15 in figure 5, clock pulses are not shown.
Вариант выполнения третьего узла памяти 18 приведен на фиг.6.An embodiment of the third memory node 18 is shown in Fig.6.
После окончания каждой из J последовательностей по сигналу управления записью, поступающего из первого узла памяти 13 на счетчик 41 и ОЗУ 40, временные позиции максимальных значений модулей корреляционной функции, поступающие на вход третьего узла памяти 13, записываются в ОЗУ 40. Счетчиком 41 формирует адреса ОЗУ 40.After the end of each of the J sequences, according to the write control signal coming from the first memory node 13 to the
На каждой последовательности, с (J+1)-й по (N+1)-ю, из ОЗУ 40 считываются временные позиции всех максимальных значений и формируется сигнал, определяющий адреса ОЗУ, по которым записаны временные позиции максимальных значений. Сигналы, определяющие временной интервал с (J+1)-й по (N+1)-ю последовательность, поступают на триггер 39 со второго счетчика 20 блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10.On each sequence, from the (J + 1) th through the (N + 1) th, from the
С целью упрощения схемы третьего узла памяти 18 на фиг.6 тактовые импульсы не показаны.In order to simplify the circuit of the third memory node 18 in Fig.6 clock pulses are not shown.
Вариант выполнения управляемого блока накопления 9 приведен на фиг.7.An embodiment of the controlled accumulation unit 9 is shown in Fig.7.
С блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 модули корреляционной функции поступают на первый вход коммутатора 42. С блока объединения 8 суммы модулей корреляционной функции поступают на второй вход коммутатора 42. Управление коммутатором 42 осуществляется сигналом управления накоплением и сигналом управления записью модулей, поступающих с блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10. С выхода коммутатора 42 модули корреляционной функции поступают на вход узла памяти 43. В исходном состоянии в узле памяти 43 записаны нули. Адрес ячейки узла памяти 43, в которую модуль корреляционной функции либо записывается по сигналу управления записью, либо накапливается по сигналу управления накоплением, поступающими на узел памяти 43 с блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10. При записи значение модуля корреляционной функции записывается в ячейку узла памяти 43 с заданным адресом, а при накоплении с ячейки узла памяти 43 с заданным адресом сумма модулей корреляционной функции сначала считывается, затем записывается после суммирования с соответствующим модулем корреляционной функции в ту же ячейку. Адрес определяется сигналами, поступающим с блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10 на узел памяти 43. Если сигналы управления записью и накоплением, поступающие с блока 10, принимают нулевое значение, то с узла памяти 43 считывается сумма модулей, записанная по адресу, поступающему на узел памяти 43.From the unit for determining G the maximum values of the sequence of modules of the correlation function and their
С целью упрощения схемы управляемого блока накопления 9 на фиг.7 тактовые импульсы не показаны.In order to simplify the circuit of the controlled accumulation unit 9 in Fig. 7, clock pulses are not shown.
Вариант выполнения узла памяти 43 управляемого блока накопления 9 приведен на фиг.8.An embodiment of the memory node 43 of the managed storage unit 9 is shown in Fig. 8.
Адреса ОЗУ 44 формируются схемой "ИЛИ". На вход этой схемы поступают сигнал счетчика 46, сигнал, определяющий адрес записи, и сигнал, определяющий адрес накопления.The addresses of
Если сигналы управления записью или накоплением, поступающие с блока 10, принимают нулевое значение, то сигналы, определяющие адрес записи и адрес накопления также принимают нулевое значение и на выход схемы "ИЛИ" поступает сигнал счетчика. При этом с ОЗУ 44 считывается сумма модулей, записанная по адресу сформированным счетчиком 46.If the recording or accumulation control signals coming from
С целью упрощения схемы первого узла памяти на фиг.8 тактовые импульсы не показаны.In order to simplify the circuit of the first memory node in Fig.8 clock pulses are not shown.
Блок объединения 8 можно выполнить, например, в виде последовательно соединенных коммутатора и сумматора. Входы коммутатора соединены с выходами блока определения модуля корреляционной функции 6 и блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10. Выход коммутатора соединен с первым входом сумматора и по сигналу выбора сигнала переключает сигналы с блока определения модуля корреляционной функции 6 и с блока определения G максимальных значений последовательности модулей корреляционной функции и их временных позиций 10. Второй вход сумматора соединен с выходом управляемого блока накопления.The combining
Вариант выполнения блока определения максимального модуля накопленного сигнала и его временной позиции 11 представлен на фиг.9.An embodiment of the unit for determining the maximum modulus of the accumulated signal and its
Сигналом начальной установки триггер 53 устанавливается в нулевое состояние, а в первый регистр 48 и третий регистр 50 записывается нулевое значение. Пока триггер 53 находится в нулевом состоянии, в первом регистр 48 и третьем регистре 50 записано нулевое значение и, следовательно, блок определения максимального модуля накопленного сигнала и его временной позиции 11 находится в исходном состоянии.The initial setting signal trigger 53 is set to zero, and a value of zero is written to the first register 48 and the third register 50. While the trigger 53 is in the zero state, a value of zero is recorded in the first register 48 and the third register 50 and, therefore, the unit for determining the maximum modulus of the accumulated signal and its
Момент окончания сигнала управления выбором накапливаемого сигнала определяет момент окончания N последовательностей модулей корреляционных функций принимаемого сигнала. Поэтому определение максимального модуля накопленного сигнала и его временной позиции начинают после окончания сигнала управления выбором накапливаемого сигнала.The moment of termination of the control signal for selecting the accumulated signal determines the moment of termination of N sequences of modules of the correlation functions of the received signal. Therefore, the determination of the maximum modulus of the accumulated signal and its time position begin after the end of the control signal for the selection of the accumulated signal.
В момент окончания сигнала управления выбором накапливаемого сигнала триггер 53 устанавливается в "единичное" состояние. Во второй регистр 49 записываются текущие модули корреляционной функции накопленного сигнала. В третий регистр 50 записываются временные позиции текущего модуля корреляционной функции накопленного сигнала. Элемент сравнения 51 сравнивает значения, записанные в первый 48 и второй регистры 49. Если текущее значение, записанное во второй регистр 49, больше, чем значение, записанное в первый регистр 48, то модуль корреляционной функции из второго регистра 49 перезаписывается в первый регистр 48, а временная позиция модуля корреляционной функции, записанного в первый регистр 48, записывается в третий регистр 50. Временная позиция максимального модуля корреляционной функции с выхода третьего регистра 50 поступает на выход блока определения максимального модуля корреляционной функции накопленного сигнала и его временной позиции 11.At the end of the control signal for selecting the accumulated signal, the trigger 53 is set to a "single" state. In the second register 49 are recorded the current modules of the correlation function of the accumulated signal. In the third register 50, the temporary positions of the current module of the correlation function of the accumulated signal are recorded. The comparison element 51 compares the values recorded in the first 48 and second registers 49. If the current value recorded in the second register 49 is greater than the value recorded in the first register 48, then the correlation function module from the second register 49 is overwritten in the first register 48, and the temporary position of the module of the correlation function recorded in the first register 48 is recorded in the third register 50. The temporary position of the maximum module of the correlation function from the output of the third register 50 goes to the output of the maximum m modulus of the correlation function of the accumulated signal and its
Все приведенные варианты выполнения блоков предлагаемого устройства могут быть выполнены на базе современных микропроцессоров, которые используются в цифровой технике связи.All of the above embodiments of the blocks of the proposed device can be performed on the basis of modern microprocessors that are used in digital communication technology.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003124503/09A RU2251815C9 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Method for finding broadband signal and device for implementation of said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003124503/09A RU2251815C9 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Method for finding broadband signal and device for implementation of said method |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003124503A RU2003124503A (en) | 2005-02-10 |
| RU2251815C1 true RU2251815C1 (en) | 2005-05-10 |
| RU2251815C9 RU2251815C9 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35208461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003124503/09A RU2251815C9 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Method for finding broadband signal and device for implementation of said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2251815C9 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2518443C2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-06-10 | Михаил Васильевич Смелов | Composite optimum filtering method for detection of weak signals |
-
2003
- 2003-08-05 RU RU2003124503/09A patent/RU2251815C9/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2518443C2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-06-10 | Михаил Васильевич Смелов | Composite optimum filtering method for detection of weak signals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2251815C9 (en) | 2005-09-10 |
| RU2003124503A (en) | 2005-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6141374A (en) | Method and apparatus for generating multiple matched-filter PN vectors in a CDMA demodulator | |
| RU2425442C2 (en) | Method and device to process received signal in communication system | |
| US7505511B2 (en) | Matched filter and spread spectrum receiver | |
| EP1082819B1 (en) | Combining sub-chip resolution samples in fingers of a spread-spectrum rake receiver | |
| US6363108B1 (en) | Programmable matched filter searcher | |
| KR0143825B1 (en) | Sliding correlation detector | |
| US7756085B2 (en) | Steps one and three W-CDMA and multi-mode searching | |
| CN101336518B (en) | Method and apparatus for multi-resolution/multipath | |
| US6263011B1 (en) | Receiver for spread spectrum communication system capable of shortening acquisition time | |
| KR100436296B1 (en) | Preamble search apparatus and method | |
| KR20050053720A (en) | System and method for detecting direct sequence spread spectrum signals using pipelined vector processing | |
| US6130906A (en) | Parallel code matched filter | |
| JP3296341B2 (en) | Correlator | |
| RU2251815C1 (en) | Method for finding broadband signal and device for implementation of said method | |
| JP2682493B2 (en) | Receiver | |
| KR100380770B1 (en) | Spread spectrum receiver | |
| US6516020B1 (en) | Correlator and despreading code switching method | |
| KR100441733B1 (en) | Path searcher for spread spectrum receiver | |
| EP1103126B1 (en) | Cellular telephony searcher | |
| US7177347B2 (en) | Synchronicity detection device | |
| WO2001045288A1 (en) | Methods and apparatus for signal searching using correlation | |
| KR100313924B1 (en) | Apparatus and Method for searching Signal in Mobile Communication System | |
| JP2914312B2 (en) | Synchronous acquisition circuit | |
| RU2251801C1 (en) | Method for searching for multiple-beam broadband signal and device containing implementation of said method | |
| KR100346827B1 (en) | Device for Parallel code acquisition in CDMA system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180806 |