RU2244375C1 - Broadband signal search device - Google Patents
Broadband signal search device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244375C1 RU2244375C1 RU2003125145/09A RU2003125145A RU2244375C1 RU 2244375 C1 RU2244375 C1 RU 2244375C1 RU 2003125145/09 A RU2003125145/09 A RU 2003125145/09A RU 2003125145 A RU2003125145 A RU 2003125145A RU 2244375 C1 RU2244375 C1 RU 2244375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- block
- output
- adder
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к области радиотехники и может найти применение при построении систем радиосвязи, радионавигации, управления, использующих широкополосные сигналы.The proposed device relates to the field of radio engineering and can find application in the construction of radio communication systems, radio navigation, control, using broadband signals.
Известны устройства поиска широкополосных сигналов (см. а.с. №1003372, Н 04 L 7/02, 1981 г.; №809619, Н 04 L 7/02, 1979 г.), которым присущ общий недостаток, заключающийся в низкой помехоустойчивости поиска широкополосных сигналов (ШПС) по задержке, а именно в большой вероятности синхронизации устройств поиска на структурные помехи.Known devices for searching for broadband signals (see AS No. 1003372, N 04
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, описанное в книге "Шумоподобные сигналы в системах передачи информации" под редакцией Пестрякова В.Б., Москва, "Сов. Радио", 1973 г., стр.66-70, 195-199, 234-240, принятое за прототип.The closest in technical essence to the proposed is the device described in the book "Noise-like signals in information transmission systems" edited by Pestryakova VB, Moscow, Sov. Radio, 1973, pp. 66-70, 195-199 , 234-240, adopted as a prototype.
На фиг.1 изображена блок-схема прототипа, где приведены следующие обозначения:Figure 1 shows a block diagram of a prototype, which shows the following notation:
1 - линейная часть;1 - linear part;
2 - согласованный фильтр;2 - matched filter;
3 - предварительный фильтр;3 - preliminary filter;
4 - линия задержки;4 - delay line;
51-5n - первый,..., n-й аттенюаторы;5 1 -5 n - first, ..., n-th attenuators;
61-6n - первый,..., n-й фазовращатели;6 1 -6 n - first, ..., n-th phase shifters;
7 - сумматор;7 - adder;
8 - детектор;8 - detector;
9 - блок сравнения с порогом.9 is a comparison block with a threshold.
Устройство-прототип содержит последовательно соединенную линейную часть 1, вход которой является входом устройства, и согласованный фильтр 2, состоящий из последовательно соединенных предварительного фильтра 3 и линии задержки 4, выходы которой соединены с входами со второго по n-й аттенюатор 52-5n соответственно, выходы которых соединены соответственно с входами со второго по n-й фазовращатель 62-6n, выходы которых соединены с (n-1) входами сумматора 7 соответственно; при этом вход линии задержки 4 через первый аттенюатор 51 и первый фазовращатель 61 соединен с первым входом сумматора 7, выход которого, являющийся также выходом согласованного фильтра 2, через детектор 8 подключен к блоку сравнения с порогом 9, выход которого является выходом устройства.The prototype device contains a series-connected
Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.
Сигнал с входа устройства через блок 1 поступает на вход блока 2, где через блок 3 подается на вход блока 4. С входа блока 4 и с его выходов сигнал через соответствующие последовательно соединенные блоки 51-5n и блоки 61-6n поступает на соответствующие n входов блока 7. При этом параметры блока 4, блоков 51-5n и блоков 61-6n выбираются таким образом, что на выходе блока 7 элементы сигнала складываются в фазе и дают значение автокорреляционной функции полезного сигнала, а на выходе блока 8 будет значение огибающей функции автокорреляции полезного сигнала. Поскольку на вход блока 1 устройства могут поступать и структурные помехи, то на выходе блока 8 в этом случае будет значение огибающей функции взаимной корреляции для структурной помехи.The signal from the input of the device through
Таким образом, если на вход блока 1 устройства приходит только полезный сигнал, то превышение порога в блоке 9 приводит к правильному решению о наличии полезного сигнала и поиск прекращается. Если же на входе блока 1 устройства присутствует структурная помеха, то превышение порога в блоке 9 приведет к ошибочному решению о прекращении поиска сигнала.Thus, if only a useful signal arrives at the input of
Недостатком устройства-прототипа является низкая помехоустойчивость при воздействии структурных помех.The disadvantage of the prototype device is the low noise immunity when exposed to structural interference.
Для устранения указанного недостатка в устройство поиска широкополосных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый детектор и первый блок сравнения с порогом, последовательно соединенные линейную часть, первый, сигнальный вход которой является входом устройства, и согласованный фильтр, в состав которого входит последовательно соединенные предварительный фильтр и линия задержки, а также n аттенюаторов, n фазовращателей и первый сумматор, выход которого является первым выходом согласованного фильтра, при этом вход линии задержки через последовательно соединенные первый аттенюатор и первый фазовращатель соединен с первым входом первого сумматора, причем выходы линии задержки через (n-1) аттенюаторов соединены со входами (n-1) фазовращателей соответственно, а выходы фазовращателей со второго по n/2 соединены со вторым по n/2 входами первого сумматора соответственно, введены последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок управления переключением каналов, выход которого соединен со вторым, управляющим входом линейной части; последовательно соединенные инвертор, четвертый сумматор, второй детектор, второй блок сравнения с порогом, элемент НЕ и элемент И, выход которого, соединенный с первым, управляющим входом блока управления переключением каналов, также является выходом устройства; при этом выход первого блока сравнения с порогом соединен со вторым входом элемента И; в согласованный фильтр введены второй и третий сумматоры, выходы которых являются соответственно вторым и третьим выходами согласованного фильтра, при этом выходы фазовращателей с (n/2+1)-го по n-й соединены с первым по n/2 входами второго сумматора соответственно, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора и со вторым входом третьего сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора и с входом инвертора.To eliminate this drawback, a broadband signal search device comprising a first detector and a first threshold comparison unit connected in series, a linear part connected in series, the first signal input of which is a device input, and a matched filter, which includes a pre-filter and a line connected in series delays, as well as n attenuators, n phase shifters and the first adder, the output of which is the first output of the matched filter, while the input of the line the holders through the first attenuator and the first phase shifter connected in series to the first input of the first adder, the outputs of the delay line through the (n-1) attenuators connected to the inputs of the (n-1) phase shifters, respectively, and the outputs of the second to n / 2 phase shifters connected to the second on n / 2 inputs of the first adder, respectively, a serially connected clock pulse generator and a channel switching control unit are introduced, the output of which is connected to the second control input of the linear part; the inverter, the fourth adder, the second detector, the second threshold comparison unit, the NOT element and the AND element, whose output connected to the first control input of the channel switching control unit is also an output of the device; wherein the output of the first comparison unit with the threshold is connected to the second input of the And element; the second and third adders are introduced into the matched filter, the outputs of which are respectively the second and third outputs of the matched filter, while the outputs of the phase shifters from (n / 2 + 1) -th to the n-th are connected to the first by n / 2 inputs of the second adder, respectively, the output of which is connected to the first input of the fourth adder and to the second input of the third adder, the first input of which is connected to the output of the first adder and to the inverter input.
На фиг.2 изображена блок-схема предлагаемого устройства, где приведены следующие обозначения:Figure 2 shows a block diagram of the proposed device, which shows the following notation:
1 - линейная часть;1 - linear part;
2 - согласованный фильтр;2 - matched filter;
3 - предварительный фильтр;3 - preliminary filter;
4 - линия задержки;4 - delay line;
51-5n - первый,..., n-й аттенюаторы;5 1 -5 n - first, ..., n-th attenuators;
61-6n - первый,..., n-й фазовращатели;6 1 -6 n - first, ..., n-th phase shifters;
7, 10, 11, 15 - первый, второй, третий и четвертый сумматоры;7, 10, 11, 15 - the first, second, third and fourth adders;
8, 17 - первый и второй детекторы;8, 17 - the first and second detectors;
9 и 18 - первый и второй блоки сравнения с порогом;9 and 18 - the first and second blocks of comparison with the threshold;
12 - инвертор;12 - inverter;
13 - блок управления переключением каналов;13 - channel switching control unit;
19 - генератор тактовых импульсов.19 is a clock generator.
Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные линейную часть 1, первый, сигнальный вход которой является входом устройства, и согласованный фильтр 2; последовательно соединенные генератор тактовых импульсов 19 и блок управления переключением каналов 13, выход которого соединен со вторым, управляющим входом линейной части 1; последовательно соединенные инвертор 12, четвертый сумматор 15, второй детектор 17, второй блок сравнения с порогом 18, элемент НЕ 16 и элемент И 14, выход которого, являющийся выходом устройства, соединен с первым, управляющим входом блока управления переключением каналов 13; последовательно соединенные первый детектор 8 и первый блок сравнения с порогом 9, выход которого соединен со вторым входом элемента И 14.The proposed device contains a series-connected
Согласованный фильтр 2 содержит последовательно соединенные предварительный фильтр 3, вход которого является также и входом согласованного фильтра 2, и линию задержки 4, а также n аттенюаторов 51-5n и n фазовращателей 61-6n, первый 7, второй 10 и третий 11 сумматоры, выходы которых являются соответственно первым, вторым и третьим выходами согласованного фильтра 2. При этом вход линии задержки 4 через последовательно соединенные первый аттенюатор 51 и первый фазовращатель 61 соединен с первым входом первого сумматора 7, а выходы линии задержки 4 соединены со входами со второго по n-й аттенюатор 52-5n соответственно, выходы которых соединены со входами со второго по n-й фазовращателей 62-6n соответственно, выходы которых соединены со второго по n/2 входами первого сумматора 7 соответственно и с первого по n/2 входами второго сумматора 10 соответственно. Кроме того, выход первого сумматора 7 соединен с первым входом третьего сумматора 11 и с входом инвертора 12; выход второго сумматора 10 соединенен со вторым входом третьего сумматора 11 и первым входом четвертого сумматора 15; выход третьего сумматора 11 соединен с входом первого детектора 8.The matched
Предлагаемое устройство работает следующим образом. На вход устройства может поступать сигнал, структурная помеха или их смесь.The proposed device operates as follows. A signal, structural noise, or a mixture thereof may be input to the device.
Рассмотрим случай, когда на первый, сигнальный вход блока 1, являющийся входом устройства, поступает только полезный сигнал. С выхода блока 1 сигнал поступает на вход блока 2, где через блок 3 поступает на вход блока 4. С входа блока 4 и с его n/2-1 выходов сигналы через соответствующие блоки 51-5n/2, а затем через блоки 61-6n/2 поступают на входы блока 7 соответственно. С остальных n/2 выходов блока 4 сигнал через соответствующие блоки 5n/2+1-5n, а затем через блоки 6n/2+1-6n поступают на входы блока 10 соответственно. Сигналы с выходов блоков 7 и 10 поступают соответственно на первый и второй входы блока 11. Параметры блока 4, блоков 51-5n и блоков 61-6n выбираются таким образом, что на выходе блока 11 элементы сигнала складываются в фазе и дают значение функции автокорреляции полезного сигнала, которое с выхода блока 11 подается на вход блока 8. С выхода блока 8 значение огибающей функции автокорреляции полезного сигнала подается на вход блока 9, где происходит сравнение с пороговым значением. Превышение порога в блоке 9 приводит к тому, что с выхода блока 9 на второй вход блока 14 поступает логическая единица.Consider the case when the first signal input of
Одновременно, с выхода блока 10 сигнал поступает на первый вход блока 15, а с выхода блока 7 через блок 12 сигнал поступает на второй вход блока 15. Это приводит к тому, что в момент времени, когда в блоке 11 все элементы с выходов блоков 7 и 10 складываются синфазно, в блоке 15 элементы с выхода блока 10 складываются с противофазными элементами, приходящими с блока 7 через блок 12, т.е. значение автокорреляционной функции сигнала на выходе блока 15 будет близко к нулю. С выхода блока 15 значение функции автокорреляции полезного сигнала подается на вход блока 17. С выхода блока 17 значение огибающей функции автокорреляции полезного сигнала подается на вход блока 18, где происходит сравнение с пороговым значением. В данном случае порог в блоке 18 не будет превышен, и с его выхода на вход блока 16 поступит логический нуль, при этом с выхода блока 16 на первый вход блока 14 поступит логическая единица. Следовательно, с выхода блока 14 выйдет логическая единица и поступит на первый, управляющий вход блока 13, что приведет к фиксации данного канала, так как выход логической единицы с выхода блока 14 означает, что сигнал найден и поиск закончен.At the same time, from the output of block 10, the signal goes to the first input of block 15, and from the output of
Если на первый, сигнальный вход блока 1 поступит смесь полезного сигнала и мощной структурной помехи, то, как и в случае только с полезным сигналом, превышение порога суммой огибающих функций автокорреляции сигнала и функции взаимной корреляции помехи в блоке 9 приведет к поступлению на второй вход блока 14 логической единицы. Вероятность того, что в этот же момент значение функции взаимной корреляции не превысит порог в блоке 18, достаточно мала. То есть, с выхода блока 16 на первый вход блока 14 поступает логический нуль.If a mixture of a useful signal and powerful structural noise arrives at the first signal input of
Следовательно, с выхода блока 14 на первый, управляющий вход блока 13 поступит логический нуль, означающий, что сигнал не найден, и поиск полезного сигнала будет продолжен на других каналах.Therefore, from the output of block 14 to the first control input of
Если на первый, сигнальный вход блока 1 поступит мощная структурная помеха, то вероятность того, что в момент отсчета будет превышен порог как в блоке 9, так и в блоке 18, достаточно велика. Это значит, что на первый вход блока 14 поступит логический нуль, а на второй вход блока 14 поступит логическая единица. С выхода блока 14 на первый, управляющий вход блока 13 поступит логический нуль и поиск сигнала будет продолжен на других каналах.If a powerful structural noise arrives at the first, signal input of
Структурная схема блока 13 приведена на фиг.3, где приведены следующие обозначения:The block diagram of
131 - бинарный счетчик;131 - binary counter;
132 - счетчик фиксированных чисел;132 - fixed number counter;
133 - формирователь;133 - shaper;
134 - канальный переключатель;134 - channel switch;
135 - перестраиваемый генератор,135 - tunable generator,
136 - ключ.136 is the key.
Блок 13 содержит последовательно соединенные ключ 136, счетчик фиксированных чисел 132, формирователь 133, канальный переключатель 134 и перестраиваемый генератор 135, выход которого является выходом блока 13; а также содержит бинарный счетчик 131, вход которого также является первым, управляющим входом блока 13, а выход бинарного счетчика 131 соединен с первым входом ключа 136, второй вход которого является также вторым, синхронизирующим входом блока 13.
Блок 13 работает следующим образом.
Сигналы с выхода блока 19 поступают на второй вход блока 136, являющийся также вторым, синхронизируемым входом блока 13. С выхода блока 136 сигналы поступают на вход блока 132, который рассчитан на определенное число тактовых импульсов. Это число определяется временем, в течение которого устройство поиска будет производить обнаружение полезного сигнала на данном канале. Если сигнал за определенное время не был обнаружен, то с выхода блока 132 на вход блока 133 поступит сигнал. Под действием этого сигнала с выхода блока 133 выйдет импульс, который поступит на вход блока 134. С выхода блока 134 на вход блока 135 поступит сигнал, обеспечивающий переход на выбранный канал. С выхода блока 135, являющегося также выходом блока 13, сигнал поступает на второй, управляющий вход блока 1.The signals from the output of block 19 go to the second input of
Если устройство поиска обнаружило полезный сигнал, то с выхода блока 14 на вход блока 131 поступит логическая единица и переведет его в другое состояние. С выхода блока 131 на первый вход блока 136 поступит сигнал, который приведет к закрытию блока 136. Этим обеспечится прием на данном канале. Перед началом работы блок 13 обнуляется.If the search device has detected a useful signal, then from the output of block 14 to the input of block 131 a logical unit will arrive and transfer it to another state. From the output of
Структурные схемы блоков 134 и 135 и описание их работы приведены в заявке Великобритании №1473608.Structural diagrams of
Блоки 14, 18, 12 и 19 имеют широкое применение. Описание структуры и принципов построения подобных блок-схем можно найти, например, в книге М. Мэндла "200 избранных схем электроники", пер. с англ. под редакцией Ицхоки Я.С., Москва: Мир, 1980 г.:Blocks 14, 18, 12 and 19 are widely used. A description of the structure and principles of constructing such block diagrams can be found, for example, in M. Mandle's book "200 Selected Electronics Circuits", trans. from English edited by Yitzhoka Ya.S., Moscow: Mir, 1980:
блок 12 - стр. 32-34, рис. 1.13;block 12 - p. 32-34, fig. 1.13;
блоки 14, 18 - стр. 176 - 181, рис. 8.3 (б), 8.6 (б).blocks 14, 18 - p. 176 - 181, fig. 8.3 (b), 8.6 (b).
Блок 19 может быть выполнен на основе различных типов генераторов, например на основе кварцевого генератора (Мэндл М. "200 избранных схем электроники", М.: Мир, 1980 г., стр. 86-87, рис.4.5), либо на основе блокинг-генератора (там же, стр. 94-96, рис. 4.9).Block 19 can be made on the basis of various types of generators, for example, on the basis of a quartz oscillator (Mandle M. "200 Selected Electronics Circuits", M .: Mir, 1980, pp. 86-87, Fig. 4.5), or based on blocking generator (ibid., pp. 94-96, Fig. 4.9).
В прототипе воздействие структурных помех приводит к высокой вероятности превышения порога огибающей функции взаимной корреляции помехи. Это приведет к тому, что произойдет ложная синхронизация на помеху.In the prototype, the effect of structural interference leads to a high probability of exceeding the threshold of the envelope of the cross-correlation function of the interference. This will cause false synchronization to interfere.
В заявляемом устройстве воздействие структурных помех может быть значительно уменьшено за счет большой вероятности превышения порогов в блоках 9 и 18 в момент отсчета, что приводит к продолжению поиска сигнала. То есть, введение дополнительных блоков в заявленное устройство обеспечивает снижение вероятности ложной синхронизации по сравнению с прототипом.In the inventive device, the effect of structural interference can be significantly reduced due to the high probability of exceeding the thresholds in
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125145/09A RU2244375C1 (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | Broadband signal search device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125145/09A RU2244375C1 (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | Broadband signal search device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2244375C1 true RU2244375C1 (en) | 2005-01-10 |
RU2003125145A RU2003125145A (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=34881885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003125145/09A RU2244375C1 (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | Broadband signal search device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244375C1 (en) |
-
2003
- 2003-08-11 RU RU2003125145/09A patent/RU2244375C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. Под ред. В.Б.ПЕСТРЯКОВА. - М.: Советское радио, 1973, с.66-70, 195-199, 234-240. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003125145A (en) | 2005-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4559607A (en) | Arrangement to provide an accurate time-of-arrival indication for a plurality of received signals | |
RU2244375C1 (en) | Broadband signal search device | |
RU2223606C1 (en) | Broadband signal searching device | |
KR970024704A (en) | Frame Sync Signal Detection Device | |
RU2273953C1 (en) | Device for finding broadband signals | |
RU2268549C1 (en) | Device for finding broadband signals | |
RU2313183C2 (en) | Device for finding broadband signals | |
RU2302693C1 (en) | Broadband signal searching device | |
SU907817A1 (en) | Device for evaluating signal | |
SU733096A1 (en) | Pulse by length selector | |
RU2364022C2 (en) | Device of broadband signal search | |
RU2044406C1 (en) | Selector of pulses having given duration | |
RU2010314C1 (en) | Device for controlling pulse sequences | |
SU1050125A2 (en) | Bipulse signal receiving device | |
RU1811003C (en) | Device for separating pulses | |
RU2311733C1 (en) | Device for search for wideband signals | |
SU1124438A1 (en) | Device for block synchronizing of digital transmission system | |
RU2013017C1 (en) | Device for reception of m sequence | |
SU813807A1 (en) | Device for restoring discrete information | |
RU2163418C1 (en) | Phase-keyed-to-binary code converter | |
SU1125737A1 (en) | Two-channel single-side-band signal generator | |
SU1376258A1 (en) | Apparatus for block-wise timing of digital transmission system | |
SU1091162A2 (en) | Priority block | |
SU1169186A1 (en) | Transmitter of test signals of short-wave radio paths | |
SU1084854A1 (en) | Device for receiving and processing noise-type signals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080812 |