RU2128881C1 - Адаптивное приемное устройство шумоподобных сигналов - Google Patents

Адаптивное приемное устройство шумоподобных сигналов Download PDF

Info

Publication number
RU2128881C1
RU2128881C1 RU97121019A RU97121019A RU2128881C1 RU 2128881 C1 RU2128881 C1 RU 2128881C1 RU 97121019 A RU97121019 A RU 97121019A RU 97121019 A RU97121019 A RU 97121019A RU 2128881 C1 RU2128881 C1 RU 2128881C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signal
correlator
noise
Prior art date
Application number
RU97121019A
Other languages
English (en)
Inventor
Л.А. Волошин
Е.И. Елфимов
А.А. Малютин
В.И. Сапрыкин
Original Assignee
Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Воронежский научно-исследовательский институт связи filed Critical Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority to RU97121019A priority Critical patent/RU2128881C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2128881C1 publication Critical patent/RU2128881C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

Адаптивное приемное устройство шумонодобных сигналов относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи с шумоподобними сигналами при воздействии в канале широкополосных помех. Устройство содержит корреляторы, генератор опорного сигнала, синхронизатор, решающий блок, а также электронный ключ, два элемента задержки, два регулируемых усилителя, вычитатель, квадратор и формирователь управляющего сигнала, что позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении помехоустойчивости по отношению к широкополосным помехам, ориентировочно на 4 дБ. 2 ил.

Description

Предлагаемое устройство относится к области радиотехники и может быть использовано с системах связи с шумоподобными сигналами (ШПС).
Известны беспоисковые приемные устройства ШПС, построенные на базе согласованных фильтров или многоканальных корреляторов. Время поиска сигнала в таких устройствах соизмеримо с периодом используемой двоичной последовательности.
Однако реализовать на практике такие приемные устройства при больших базах сигнала задача весьма проблематичная ("Теория и применение псевдослучайных сигналов" Алексеев А.И., Шереметьев А.Г., Тузок Г.И., Глазов Б.И М., "Наука", 1969 г).
Известно также приемное устройство ШПС по а.с. 1109915, содержащее линейный тракт, согласованный фильтр, квадратурный перемножитель, блок выбора и запоминания на такт, ФНЧ, управляемый фазовращатель, детектор отгибающей, весовой сумматор и решающий блок.
Недостатком этого приемного устройства является то, что при наличии на его входе широкополосных и импульсных помех с достаточно большим уровнем может наступить срыв связи.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является квазиоптимальный приемник шумоподобных сигналов, функциональная схема которого приведена в Л.Е. Варакин "Системы связи с шумоподобными сигналами" М., "P" и "C" , 1985 г. на стр. 307, рис. 17.7, принятое за прототип.
Функциональная схема устройства-прототипа приведена на фиг. 1.
Устройство-прототип имеет следующие функциональные связи. Вход коррелятора 1 соединен со входом синхронизатора 4, выход которого через генератор опорного сигнала 3 соединен со вторым входом коррелятора, выход которого через решающее устройство соединен с выходом приемного устройства.
Устройство-прототип работает следующим образом.
После обработки в ВЧ-тракте приемника принятый видеосигнал, манипулированный по фазе псевдослучайной последовательностью (ПСП), поступает на блок корреляторов 1 и одновременно на синхронизатор 4. Синхронизатор 4 осуществляет поиск ШПС по времени и синхронизацию генератора опорного сигнала ПСП 3 по фазе. После вхождения в синхронизм устройство переходит в режим выделения информации с помощью блока корреляторов 1 и решающего устройства 2.
Но данное устройство-прототип имеет тот недостаток, что при наличии на его входе широкополосных и импульсных помех с достаточно большим уровнем резко падает помехоустойчивость, в результате чего может наступить срыв связи.
Для повышения помехоустойчивости по отношению к широкополосных и импульсным помехам с большим уровнем в устройство, содержащее синхронизатор, один из выходов которого через генератор опорного сигнала соединен со входом первого блока корреляторов, и решающее устройство, выход которого является выходом предлагаемого устройства, введен электронный ключ, вход которого соединен с выходом первого блока корреляторов и управляемым входом синхронизатора, а выход электронного ключа через запоминающее устройство соединен с одним из входов первого регулируемого усилителя, второй вход которого через первый элемент задержки присоединен к выходу генератора опорного сигнала, управляющие входы электронного ключа и первого коррелятора соединены между собой и со вторым выходом синхронизатора, второй элемент задержки, вход которого присоединен к сигнальному входу первого блока корреляторов, а выход - со входами регулируемого усилителя и вычислителя, выход которого через квадратор и формирователь управляющего напряжения с управляющим входом второго регулируемого усилителя, выход которого через второй коррелятор соединен со входом решающего устройства, выход первого регулируемого усилителя соединен со вторыми входами вычитателя и второго коррелятора.
На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство имеет следующие функциональные связи.
Последовательно соединены первый коррелятор 1, электронный ключ 2, запоминающее устройство 3 и первый регулируемый усилитель 6, второй вход которого через первый элемент задержки 5 соединен с входом генератора опорного сигнала 4 и вторым входом первого коррелятора 1, первый вход которого является входом устройства, второй элемент задержки 8, вход которого присоединен ко входу устройства, а выход - ко входам второго регулируемого усилителя 12 и вычитателя 9, выход которого через квадратор 10 и формирователь управляющего напряжения 11 соединен со вторым входом второго регулируемого усилителя 12, выход которого через второй коррелятор 13 и решающее устройство 14 соединен с выходом устройства, выход первого регулируемого усилителя 6 соединен со вторыми входами вычитателя 9 и второго коррелятора 13, управляющие входы электронного ключа 2 и первого коррелятора 1 соединены между собой и вторым выходом синхронизатора 7, первый выход которого соединен со входом генератора опорного сигнала 4, вход синхронизатора 7 соединен с выходом первого коррелятора 1.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
После обработки в ВЧ-тракте приемника принятый видеосигнал, манипулированный по фазе ПСП, поступает по коррелятор 1, который состоит из перемножителя и интегратора. На второй вход коррелятора 1 подается опорный сигнал с генератора опорного сигнала 4 в виде ПСП. Сигнал с выхода коррелятора 1 поступает на синхронизатор 7, который управляет работой генератора опорного сигнала 4 для поиска принятого сигнала по времени. После окончания поиска и вхождения в синхронизм на выходе коррелятора 1 формируется сигнал в виде пика корреляционной функции, который подается на синхронизатор 7 для остановки поиска ШПС по времени. После этого устройство переходит в режим выделения информации.
В этом режиме в конце каждой длины ПСП передним фронтом управляющего импульса со второго выхода синхронизатора 7 открывается ключ 2 и значение корреляционного пика с коррелятора 1 переписывается с запоминающее устройство 3, где хранится в течение периода ПСП, а задним фронтом управляющего импульса синхронизатора 7 значение накопленного за период ПСП сигнала на интеграторе коррелятора 1 сбрасывается до нуля. Таким образом, на выходе запоминающего устройства 3 на каждом периоде ПСП формируется управляющий сигнал для регулируемого усилителя 6, пропорциональный уровню сигнала в канале связи. Выходной сигнал с генератора опорного сигнала 4 через элемент задержки 5 на период ПСП и через регулируемый усилитель 6, где амплитуда опорного сигнала устанавливается с помощью управляющего сигнала с запоминающего устройства 3 пропорциональной амплитуде сигнала в канале связи на длительности данного периода ПСП, поступает на вычитатель 9. На другой вход вычитателя 9 через элемент задержки 8 на период ПСП подается смесь сигнала с помехой из канала связи. Поскольку в режиме выделения информации структура опорного сигнала совпадает со структурой принятого, оба сигнала точно синхронны во времени, а уровень опорного сигнала за счет адаптации приведен к уровню сигнала из канала связи, то на выходе вычитателя 9 будет присутствовать только помеха, которая через квадратор 10 поступает на формирователь управляющего сигнала 11. Блок 11 формирует управляющий сигнал для регулируемого усилителя 12, обратно пропорциональный уровню помех на выходе квадратора 10.
Видеосигнал, манипулированный ПСП, с выхода второго элемента задержки 8, кроме того, поступает на вход второго регулируемого усилителя 12, на второй (управляющий) вход которого подается управляющее напряжение с формирователя 11.
При отсутствии широкополосных помех на входе устройства регулируемый усилитель 12 работает в обычном режиме усиления. При наличии же на входе устройства широкополосных помех усиление регулируемого усилителя 12 уменьшается в зависимости от уровня этих помех. При определенных значениях амплитуды помех этот усилитель закрывается на время действия широкополосных помех.
Таким образом, на выходе регулируемого усилителя 12 будет принятый сигнал, очищенный от широкополосных помех, который затем подается на коррелятор 13, где производится его оптимальная обработка.
В качестве опорного сигнала для коррелятора 13 используется сигнал, снимаемый с регулируемого усилителя 6. Свернутый в корреляторе 13 сигнал поступает на решающее устройство 14, которое принимает решение о передаваемом символе "1" или "0", и далее - потребителю.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить помехоустойчивость принимаемого сигнала по отношению к широкополосным помехам. Это достигается за счет применения принципа адаптивной обработки сигнала (к мощности помехи и уровню сигнала) с использованием раздельных оценок мощности помехи и амплитуды сигнала.
Техническую эффективность предлагаемого устройства по сравнению с устройством-прототипом можно доказать на базе показателя отношения сигнал/шум с помощью методики, изложенной в книге Л.Е.Варакина "Системы связи с шумоподобными сигналами", М., "P." и "C.", 1985 г., 11.6, стр. 215.
Для этого рассмотрим пример, когда на вход устройства поступает смесь сигнала с помехой с постоянным отношением сигнал/шум, равным 10 дБ, а на интервале времени, составляющем 1/10 от длительности информационного символа (бита), присутствует помеха, превышающая в два раза по мощности сигнал. Тогда для устройства-прототипа отношение сигнал/шум составит
Figure 00000002

где S(t) и n(t) - мгновенные значения напряжений сигнала и помехи соответственно;
τ - длительность информационного символа.
В предложенном устройстве отношение сигнал/шум будет
Figure 00000003

где q2 - мгновенное значение отношения сигнал/шум.
При этом выигрыш в помехоустойчивости предлагаемого устройства в сравнении с устройством-прототипом составит
Δ = q 2 2 -q 2 1 = 9,57-5,37 = 4,2 дБ.
Реализация предлагаемого устройства не составляет затруднений, т.к. все блоки и узлы, входящие в него, общеизвестны и широко опубликованы в технической литературе.

Claims (1)

  1. Адаптивное приемное устройство шумоподобных сигналов, содержащее первый коррелятор, первый вход которого является входом устройства, а второй вход через генератор опорного сигнала соединен с первым выходом синхронизатора и решающий блок, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что в него введены электронный ключ, вход которого присоединен к выходу первого коррелятора и входу синхронизатора, а выход через элемент памяти соединен с одним из входов первого регулируемого усилителя, второй вход которого через первый элемент задержки соединен с выходом генератора опорного сигнала, управляющие входы электронного ключа и первого коррелятора соединены с вторым выходом синхронизатора, второй элемент задержки, вход которого присоединен к входу устройства, а выход - к входам второго регулируемого усилителя и вычитателя, второй вход которого соединен с выходом первого регулируемого усилителя и опорным входом второго коррелятора, а выход вычитателя через последовательно соединенные квадратор и формирователь управляющего сигнала подключен к второму входу второго регулируемого усилителя, выход которого через второй коррелятор соединен с входом решающего блока.
RU97121019A 1997-12-16 1997-12-16 Адаптивное приемное устройство шумоподобных сигналов RU2128881C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121019A RU2128881C1 (ru) 1997-12-16 1997-12-16 Адаптивное приемное устройство шумоподобных сигналов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121019A RU2128881C1 (ru) 1997-12-16 1997-12-16 Адаптивное приемное устройство шумоподобных сигналов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2128881C1 true RU2128881C1 (ru) 1999-04-10

Family

ID=20200136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97121019A RU2128881C1 (ru) 1997-12-16 1997-12-16 Адаптивное приемное устройство шумоподобных сигналов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2128881C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176647U1 (ru) * 2017-01-31 2018-01-24 Иван Владимирович Малыгин Устройство приема и распознавания шумоподобных сигналов с импульсами гармонической формы

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176647U1 (ru) * 2017-01-31 2018-01-24 Иван Владимирович Малыгин Устройство приема и распознавания шумоподобных сигналов с импульсами гармонической формы

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6385232B1 (en) Synchronization detection device and its method
JP2751920B2 (ja) スペクトル拡散信号の同期捕捉方法及び装置
US5675608A (en) Synchronous transmitter and receiver of spread spectrum communication method
US4216463A (en) Programmable digital tone detector
KR970701464A (ko) 씨디엠에이 전송 시스템의 확산 스펙트럼 코드를 초기 동기시키기 위한 장치 및 방법(device and method for initially synchronizing spread-spectrum code of cdma transmission system)
EP0366086B1 (en) Code shift keying (csk) apparatus and method for spread spectrum communication
JP2715987B2 (ja) スペクトラム拡散通信方式用同期捕捉装置および同期捕捉方法
KR940017331A (ko) 코드 분할 다중 접근(cdma) 시스템용 코드화 유저 신호의 전송 방법과 그 장치
RU2128881C1 (ru) Адаптивное приемное устройство шумоподобных сигналов
KR19990037235A (ko) 부호분할 다중접속 통신시스템용 수신장치
JP2688691B2 (ja) 積分回路
JP2937578B2 (ja) スペクトラム拡散通信装置
EP2272174B1 (en) Apparatus and method for the acquisition of a spreading sequence in aperiodic dsss systems
KR19990079399A (ko) 직접 시퀀스 대역 확산 코드 획득방법과 그 장치
RU2000664C1 (ru) Устройство поиска широкополосных сигналов по задержке
RU2127486C1 (ru) Способ и устройство передачи сообщений широкополосными сигналами
RU2470459C1 (ru) Способ обнаружения широкополосных сигналов и устройство для его реализации
RU2020762C1 (ru) Устройство обнаружения широкополосных сигналов
JP3575440B2 (ja) 符号推定装置及び符号推定方法
EP1154585B1 (en) Receiver for a communication device for a multi-path radio channel
RU2168274C1 (ru) Способ приема многолучевого сигнала
JP2848724B2 (ja) 同期判定回路
SU1698998A1 (ru) Устройство коррел ционной обработки сигнала
KR100323590B1 (ko) 최대 상관값과 주변 상관값들의 상대적 차이를 이용한동기화 장치 및 그 방법
KR100293727B1 (ko) Pn신호의빠른포착수단및그방법