RU2222111C2 - Device for receiving phase-keyed signals under interference conditions - Google Patents
Device for receiving phase-keyed signals under interference conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2222111C2 RU2222111C2 RU2002108961/09A RU2002108961A RU2222111C2 RU 2222111 C2 RU2222111 C2 RU 2222111C2 RU 2002108961/09 A RU2002108961/09 A RU 2002108961/09A RU 2002108961 A RU2002108961 A RU 2002108961A RU 2222111 C2 RU2222111 C2 RU 2222111C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- correlator
- synchronizer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Description
Устройство относится к области радиотехники и может быть использовано для приема информации по каналам связи. The device relates to the field of radio engineering and can be used to receive information through communication channels.
Известны беспоисковые приемные устройства, построенные на базе согласованных фильтров или многоканальных корреляторов. Время поиска сигнала в таких устройствах соизмеримо с периодом используемой двоичной последовательности. Known searchless devices built on the basis of matched filters or multi-channel correlators. The signal search time in such devices is commensurate with the period of the used binary sequence.
Однако реализовать на практике такие приемные устройства при больших базах сигнала - задача весьма сложная (см. Алексеев А.И., Шереметьев А.Г., Тузов Г.И., Глазов Б.И. Теория и применение псевдослучайных сигналов. - М.: Наука, 1969). However, to implement such receiving devices in practice at large signal bases is a very difficult task (see Alekseev A.I., Sheremetyev A.G., Tuzov G.I., Glazov B.I.Theory and application of pseudorandom signals. - M. : Science, 1969).
Известно также приемное устройство широкополосных сигналов по а.с. 1109915, содержащее линейный тракт, согласованный фильтр, квадратурный перемножитель, блок выбора и запоминания на такт, ФНЧ, управляемый фазовращатель, детектор огибающей, весовой сумматор и решающий блок. It is also known that the receiver of broadband signals by AS 1109915, which contains a linear path, a matched filter, a quadrature multiplier, a block for selecting and memorizing per clock, an low-pass filter, a controlled phase shifter, an envelope detector, a weight adder, and a decision block.
Недостатком этого устройства является то, что при наличии на его входе структурной помехи резко падает помехоустойчивость по отношению к принимаемому полезному сигналу, а при достаточно большом уровне этой помехи наступает срыв связи. The disadvantage of this device is that if there is structural interference at its input, the noise immunity drops sharply with respect to the received useful signal, and with a sufficiently high level of this interference, communication failure occurs.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является приемное устройство с фазоманипулированным шумоподобным сигналом, приведенное в книге Варакина Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, с. 18, рис. 1.9 б, принятое за прототип. The closest in technical essence to the claimed object is a receiving device with a phase-shifted noise-like signal, given in the book of L. Varakin. Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communications, 1985, p. 18, fig. 1.9 b, taken as a prototype.
Функциональная схема устройства-прототипа приведена на фиг.1, где введены следующие обозначения:
1 - смеситель;
2 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);
3 - коррелятор;
4 - демодулятор;
5 - получатель информации;
6 - гетеродин;
7 - генератор опорных сигналов;
8 - синхронизатор;
9 - приемная антенна.The functional diagram of the prototype device is shown in figure 1, where the following notation is introduced:
1 - mixer;
2 - intermediate frequency amplifier (UPCH);
3 - correlator;
4 - demodulator;
5 - recipient of information;
6 - local oscillator;
7 - reference signal generator;
8 - synchronizer;
9 - receiving antenna.
Устройство-прототип имеет следующие функциональные связи: последовательно соединенные смеситель 1, первый, сигнальный вход которого соединен с приемной антенной 10, усилитель промежуточной частоты 2, коррелятор 3, демодулятор 4 и получатель информации 5; выход коррелятора 3 также соединен с входом синхронизатора 8, первый выход которого через гетеродин 6 соединен со вторым, гетеродинным входом смесителя 1, второй выход синхронизатора 8 соединен с синхронизирующим входом генератора опорных сигналов 7, выход которого соединен со вторым, опорным входом коррелятора 3, третий, синхронизирующий вход которого соединен с вторым, синхронизирующим входом демодулятора 4 и третьим выходом синхронизатора 8. The prototype device has the following functional relationships: a series-connected
Устройство-прототип работает следующим образом. The prototype device operates as follows.
Принятый сигнал поступает на первый, сигнальный вход смесителя 1, на второй, опорный вход которого подается сигнал с гетеродина 6. На выходе смесителя 1, таким образом, образуется сигнал на промежуточной частоте, и после усиления до необходимой величины в усилителе промежуточной частоты (УПЧ) 2 сигнал поступает на коррелятор 3. В корреляторе 3, который состоит из перемножителя и интегратора, производится оптимальная обработка сигнала, обеспечивающая высокую помехоустойчивость приема информации. На второй, опорный вход коррелятора 3 подается опорный сигнал с генератора опорных сигналов 7 в виде ФМ ШПС. Напряжение с выхода коррелятора 3 поступает на синхронизатор 8 и демодулятор 4. The received signal is fed to the first signal input of the
Синхронизатор 8 осуществляет поиск фазоманипулированного сигнала по частоте, для чего перестраивает частоту гетеродина 6 и управляет работой генератора опорных сигналов 7 для поиска сигнала по времени. После окончания поиска и вхождения в синхронизм на выходе коррелятора 3 будет напряжение телефонного сообщения в виде ШИМ сигнала (широтно-импульсная модуляция), который подается на первый вход демодулятора 4. С выхода демодулятора 4 информационный сигнал - телефонное сообщение - передается получателю информации 5. Синхронизатор 8, кроме указанных выше гетеродина 6 и генератора опорных сигналов 7, синхронизирует работу коррелятора 3 и демодулятора 4. The
Но данное устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что при наличии интерференции информационного сигнала может быть неустойчивая синхронизация, а это приведет к сбоям принимаемого сигнала, что, в свою очередь, приводит к снижению достоверности принимаемой информации. But this device has the disadvantage that in the presence of interference of the information signal there may be unstable synchronization, and this will lead to failures of the received signal, which, in turn, leads to a decrease in the reliability of the received information.
Для устранения указанного недостатка в приемное устройство фазоманипулированных сигналов в условиях интерференции, содержащее последовательно соединенные смеситель, первый, сигнальный вход которого соединен с передающей антенной, усилитель промежуточной частоты и коррелятор; последовательно соединенные демодулятор и получатель информации; последовательно соединенные синхронизатор и гетеродин, выход которого соединен со вторым, опорным входом смесителя; кроме того, второй выход синхронизатора соединен с синхронизирующим входом генератора опорных сигналов, выход которого соединен со вторым, опорным входом коррелятора, третий, синхронизирующий вход которого соединен с вторым, синхронизирующим входом демодулятора и третьим выходом синхронизатора, вход которого соединен с первым, сигнальным входом демодулятора, введен функциональный преобразователь, вход которого соединен с выходом коррелятора, а выход функционального преобразователя соединен с входом синхронизатора. To eliminate this drawback, a phase-shifted signal is received in the receiver under interference conditions, comprising a series-connected mixer, the first signal input of which is connected to a transmitting antenna, an intermediate frequency amplifier, and a correlator; serially connected demodulator and information receiver; serially connected synchronizer and local oscillator, the output of which is connected to the second, reference input of the mixer; in addition, the second output of the synchronizer is connected to the synchronizing input of the reference signal generator, the output of which is connected to the second, reference input of the correlator, the third, synchronizing input of which is connected to the second, synchronizing input of the demodulator and the third output of the synchronizer, the input of which is connected to the first signal input of the demodulator , a functional converter is introduced, the input of which is connected to the output of the correlator, and the output of the functional converter is connected to the input of the synchronizer.
На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где введены следующие обозначения:
1 - смеситель;
2 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);
3 - коррелятор;
4 - демодулятор;
5 - получатель информации;
6 - гетеродин;
7 - генератор опорных сигналов;
8 - синхронизатор;
9 - функциональный преобразователь;
10 - передающая антенна.In FIG. 2 shows a functional diagram of the proposed device, where the following notation is introduced:
1 - mixer;
2 - intermediate frequency amplifier (UPCH);
3 - correlator;
4 - demodulator;
5 - recipient of information;
6 - local oscillator;
7 - reference signal generator;
8 - synchronizer;
9 - functional converter;
10 - transmitting antenna.
Предлагаемое устройство имеет следующие функциональные связи: последовательно соединенные смеситель 1, первый, сигнальный вход которого соединен с передающей антенной 10, усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 2, коррелятор 3, функциональный преобразователь 9. демодулятор 4 и получатель информации 5; последовательно соединенные синхронизатор 8 и гетеродин 6, выход которого соединен с вторым, гетеродинным входом смесителя 1; при этом второй выход синхронизатора 8 соединен с синхронизирующим входом генератора опорных сигналов 7, выход которого присоединен к второму, опорному входу коррелятора 3, третий, синхронизирующий вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора 8 и с вторым, синхронизирующим входом демодулятора 4, а вход синхронизатора 8 соединен с первым, сигнальным входом демодулятора 4. The proposed device has the following functional relationships: a series-connected
Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.
Принятый сигнал поступает на первый, сигнальный вход смесителя 1, на второй вход которого подается сигнал с гетеродина 6. На выходе смесителя 1, таким образом, образуется сигнал на промежуточной частоте. После усиления до необходимой величины в усилителе промежуточной частоты 2 - этот сигнал поступает на первый вход коррелятора 3, который состоит из перемножителя и интегратора, производится оптимальная обработка сигнала, обеспечивающая высокую помехоустойчивость приема информации. На второй вход коррелятора 3 подается опорный сигнал с генератора опорных сигналов 7 в виде фазоманипулированного широкополосного сигнала (ФМ ШПС). Напряжение с выхода коррелятора 3 поступает на вход функционального преобразователя 9. The received signal is fed to the first signal input of the
Функциональный преобразователь 9 может быть выполнен так, как это представлено на фиг.5, где приведены следующие обозначения:
91 - инвертор;
92 - сумматор;
93 - логарифмический усилитель;
94 - дифференцирующая цепочка.
91 - inverter;
92 - adder;
93 - logarithmic amplifier;
94 - differentiating chain.
Функциональный преобразователь 9 содержит: последовательно соединенные инвертор 91, вход которого является входом функционального преобразователя 9, сумматор 92, логарифмический усилитель 93 и дифференцирующую цепочку 94, выход которой является выходом функционального преобразователя 9; причем первый вход сумматора 92 является входом постоянного напряжения U0.The
Функциональный преобразователь работает следующим образом. Functional Converter operates as follows.
Сигнал S(+) поступает на вход инвертора 91, с выхода которого сигнал -8(+) поступает на второй вход сумматора 92, на первый вход которого подается постоянное напряжение U0. С выхода сумматора 92 сигнал U0-S(+) поступает на вход логарифмического усилителя 93, с выхода которого In [U0-S(+)] поступает на вход дифференцирующей цепочки 94, выход которой является выходом функционального преобразователя 9, формирующего сигнал 1/[U0-S(+)].The signal S (+) is fed to the input of the
При наличии интерференции на входе коррелятора 3 центральный "пик" корреляционной функции раздваивается (фиг.3). Поэтому синхронизация может произойти не за "пик" корреляционной функции, а за "провал", что приводит к резкому ухудшению помехоустойчивости принимаемого сигнала, тем более, что величина этого "провала" все время будет изменяться в процессе работы (будет "дышать"). In the presence of interference at the input of the
Для того чтобы синхронизация всегда была по "пику" корреляционной функции, предлагается после коррелятора использовать функциональный преобразователь, осуществляющий операцию f(x)=1/(1-x). Такое преобразование позволяет разделить слабо выраженные "пики" автокорреляции (Марпл мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. - М.: Мир, 1990, с.34-36). In order for the synchronization to always be at the “peak” of the correlation function, it is proposed to use a functional converter after the correlator that performs the operation f (x) = 1 / (1-x). Such a transformation allows us to separate the weakly expressed "peaks" of autocorrelation (Marple, ml. SL Digital Spectral Analysis and its applications. - M .: Mir, 1990, p. 34-36).
На фиг.3 изображена автокорреляционная функция на выходе корреляционного преобразователя 9. Figure 3 shows the autocorrelation function at the output of the
Напряжение с выхода функционального преобразователя 9 поступает на вход синхронизатора 8 и на первый, сигнальный вход демодулятора 4. The voltage from the output of the
Синхронизатор 8 осуществляет поиск ФМ сигнала по частоте, для чего перестраивает частоту гетеродина 6 и управляет работой генератора опорных сигналов 7 для поиска по времени. The
После окончания поиска и вхождения в синхронизм на выходе коррелятора 3 будет напряжение телефонного сообщения в виде ШИМ сигнала (фиг.3), который подается на вход функционального преобразователя 9, в котором происходит разделение слабовыраженных "пиков" автокорреляции (фиг.4). After completing the search and entering synchronism, the output of the
С выхода демодулятора 4 информационный сигнал - телефонное сообщение - подается получателю информации 5. From the output of
Синхронизатор 8, кроме указанных выше гетеродина и генератора опорных сигналов 7 синхронизирует работу коррелятора 3 и демодулятора 4. Таким образом, при интерференции в устройстве-прототипе на выходе коррелятора 3 центральный "пик" корреляционной функции (свертка) раздваивается, что может привести к синхронизации за "провал" этой функции, а это, в свою очередь, приведет к значительным потерям по помехоустойчивости.
Предлагаемое устройство устраняет этот недостаток. Реализация функционального преобразователя может быть осуществлена в виде цифрового или аналогового устройства. The proposed device eliminates this disadvantage. The implementation of the functional Converter can be implemented in the form of a digital or analog device.
Остальные узлы и блоки общеизвестны и широко освещены в технической литературе. The remaining nodes and blocks are well known and widely covered in the technical literature.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002108961/09A RU2222111C2 (en) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | Device for receiving phase-keyed signals under interference conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002108961/09A RU2222111C2 (en) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | Device for receiving phase-keyed signals under interference conditions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002108961A RU2002108961A (en) | 2003-10-20 |
RU2222111C2 true RU2222111C2 (en) | 2004-01-20 |
Family
ID=32090926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002108961/09A RU2222111C2 (en) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | Device for receiving phase-keyed signals under interference conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2222111C2 (en) |
-
2002
- 2002-04-08 RU RU2002108961/09A patent/RU2222111C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
US 5 218 620 а, 08.06.1993. * |
ВАРАКИН Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. Москва, Радио и связь, 1985, с.18, рис.1.9б. * |
МАРПЛ-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. - М.: Мир, 1990, с.34-36. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0708534B1 (en) | Spread spectrum receiving apparatus | |
US4926440A (en) | Spread-spectrum communication apparatus | |
US5625641A (en) | Correlator, synchronizer provided with the correlator, and fast frequency hopping spread spectrum receiver provided with the synchronizer | |
KR960020139A (en) | Data Transmitter and Receiver in Spread Spectrum Communication System Using Pilot Channel | |
JPH06296171A (en) | Broad-band transmission system | |
US20090232197A1 (en) | Pulse modulated wireless communication device | |
JPH02207630A (en) | Spread spectrum communication equipment | |
US6212222B1 (en) | Initial acquisition circuit | |
US6985509B2 (en) | Low cost DSSS communication system | |
RU2222111C2 (en) | Device for receiving phase-keyed signals under interference conditions | |
KR100232362B1 (en) | Satellite signal receiver using non-coherent dll | |
RU2127486C1 (en) | Method and device for transmitting messages by broad-band signals | |
RU2156541C1 (en) | Radio transmission line using phase-keyed noise- like signals | |
JPH0779176A (en) | Spread spectrum radio equipment | |
JP2596988B2 (en) | Spread spectrum communication system and apparatus | |
JPH08335892A (en) | Spread spectrum communication equipment | |
RU2197064C2 (en) | Phase-keyed signal receiving device | |
SU683029A1 (en) | Communication system with time-compression of noise -like signals | |
RU2115236C1 (en) | Communication system with wide-band signals | |
RU2192093C1 (en) | Digital and analog data transmission equipment | |
RU2205508C2 (en) | Transceiving device | |
RU2254679C1 (en) | Coherent receiver of modulated signals with a shift of multi-channel communication system (oqpsk) with code separation of channels | |
RU2085036C1 (en) | Phase-modulated signal receiver | |
RU2246181C2 (en) | Receiver for quadratic-modified signals with displacement for multichannel communications system with coded channel separation | |
JPH0644747B2 (en) | Spread spectrum receiver |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050409 |