RU2302693C1 - Broadband signal searching device - Google Patents

Broadband signal searching device Download PDF

Info

Publication number
RU2302693C1
RU2302693C1 RU2005138201/09A RU2005138201A RU2302693C1 RU 2302693 C1 RU2302693 C1 RU 2302693C1 RU 2005138201/09 A RU2005138201/09 A RU 2005138201/09A RU 2005138201 A RU2005138201 A RU 2005138201A RU 2302693 C1 RU2302693 C1 RU 2302693C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
block
input
output
signal
unit
Prior art date
Application number
RU2005138201/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Валентинович Калинин (RU)
Анатолий Валентинович Калинин
Виктор Степанович Кудаев (RU)
Виктор Степанович Кудаев
Роман Борисович Смагин (RU)
Роман Борисович Смагин
Сергей Юрьевич Стрельченко (RU)
Сергей Юрьевич Стрельченко
Герман Васильевич Долгун (RU)
Герман Васильевич Долгун
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
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 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2005138201/09A priority Critical patent/RU2302693C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2302693C1 publication Critical patent/RU2302693C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering; radio-communication, radio-navigation, and control systems using broadband signals.
SUBSTANCE: proposed device has linear part 1, tunable matched filter 2, detector 3, threshold comparison unit 4, 6, switch 5, 8, NOT gate 7, 15, AND gate 9, decision unit 10, timer unit 11, clock generator 12, channel selection control unit 13, and flip-flop 14.
EFFECT: enhanced noise immunity in structural interference environment.
1 cl, 7 dwg

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, Н04L 7/02, 1981 г.; №809619, Н04L 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, H04L 7/02, 1981; No. 809619, H04L 7/02, 1979), which have a common disadvantage of low noise immunity for searching for broadband signals ( SHPS) by delay, namely, in the high probability of synchronization of search devices for structural interference.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, описанное в книге "Шумоподобные сигналы в системах передачи информации" под редакцией Пестрякова В.Б. М.: "Сов. Радио", 1973, 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 transfer systems" edited by Pestryakova VB M .: "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 - детектор;3 - detector;

4 - блок сравнения с порогом;4 - block comparison with the threshold;

21 - предварительный фильтр;21 - preliminary filter;

22 - линия задержки;22 - delay line;

23.1-23.n - первый, ..., n-ый аттенюаторы;23.1-23.n - the first, ..., n-th attenuators;

24.1-24.n - первый, ..., n-ый фазовращатели;24.1-24.n - the first, ..., n-th phase shifters;

25 - сумматор.25 - adder.

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные линейную часть 1, вход которой является входом устройства, и согласованный фильтр 2, содержащий последовательно соединенные предварительный фильтр 21 и линию задержки 22, выходы которой соединены соответственно с входами со второго по n-ый аттенюатор 23.2-23.n, выходы которых соединены соответственно с входами со второго по n-ый фазовращатель 24.2-24.n, выходы которых соединены с (n-1) входами сумматора 25 соответственно; при этом вход линии задержки 22 через первый аттенюатор 23.1 и первый фазовращатель 24.1 соединен с первым входом сумматора 25, выход которого, являющийся также выходом согласованного фильтра 2, через детектор 3 подключен ко входу блока сравнения с порогом 4, выход которого является выходом устройства.The prototype device contains a series-connected linear part 1, the input of which is the input of the device, and a matched filter 2, which contains a series-connected pre-filter 21 and a delay line 22, the outputs of which are connected respectively to the inputs from the second to the n-th attenuator 23.2-23.n the outputs of which are connected respectively to the inputs from the second to the n-th phase shifter 24.2-24.n, the outputs of which are connected to the (n-1) inputs of the adder 25, respectively; the input of the delay line 22 through the first attenuator 23.1 and the first phase shifter 24.1 is connected to the first input of the adder 25, the output of which, which is also the output of the matched filter 2, is connected through the detector 3 to the input of the comparison unit with a threshold 4, the output of which is the output of the device.

Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.

Сигнал со входа устройства через блок 1 поступает на вход блока 2, где через блок 21 подается на вход блока 22. С входа блока 22 и с его выходов элементы сигнала через соответствующие последовательно соединенные блоки 23.1-23.n и блоки 24.1-24.n поступают на соответствующие n входы блока 25. При этом параметры блока 22, блоков 23.1-23.n и блоков 24.1-24.n выбираются таким образом, что на выходе блока 25 элементы сигнала складываются в фазе и дают значение автокорреляционной функции полезного сигнала, а на выходе блока 3 будет значение огибающей функции автокорреляции (АКФ) полезного сигнала.The signal from the input of the device through block 1 is fed to the input of block 2, where through the block 21 it is fed to the input of block 22. From the input of block 22 and from its outputs, the signal elements through the corresponding series-connected blocks 23.1-23.n and blocks 24.1-24.n arrive at the corresponding n inputs of block 25. In this case, the parameters of block 22, blocks 23.1-23.n and blocks 24.1-24.n are selected so that at the output of block 25 the signal elements are added in phase and give the value of the autocorrelation function of the useful signal, and at the output of block 3 there will be an envelope value of the autocorrelation function and (ACF) the desired signal.

В случае, когда на входе устройства присутствуют структурные помехи, то на выходе блока 3 в этом случае будет значение огибающей функции взаимной корреляции (ВКФ) сигнала и структурной помехи.In the case when structural interference is present at the input of the device, then the output of block 3 in this case will be the envelope value of the mutual correlation function (CCF) of the signal and structural interference.

Таким образом, если на вход устройства приходит только полезный сигнал, то превышение порога в блоке 4 приводит к правильному решению о наличии полезного сигнала, и поиск прекращается. Если же на входе устройства присутствует мощная структурная помеха, то превышение порога в блоке 4 приведет к ошибочному решению о прекращении поиска сигнала.Thus, if only a useful signal arrives at the input of the device, then exceeding the threshold in block 4 leads to the correct decision on the presence of a useful signal, and the search stops. If at the input of the device there is a powerful structural interference, then exceeding the threshold in block 4 will lead to an erroneous decision to terminate the signal search.

Укрупненная схема устройства-прототипа представлена на фиг.2, где приведены следующие обозначения:An enlarged diagram of the prototype device is presented in figure 2, which shows the following notation:

1 - линейная часть;1 - linear part;

2 - согласованный фильтр;2 - matched filter;

3 - детектор;3 - detector;

4 - блок сравнения с порогом.4 - block comparison with the threshold.

Укрупненный прототип содержит последовательно соединенные линейную часть 1, вход которой является входом устройства, согласованный фильтр 2, детектор 3 и блок сравнения с порогом 4, выход которого является выходом устройства.The enlarged prototype contains a linear part 1 connected in series, the input of which is the input of the device, the matched filter 2, the detector 3 and the comparison unit with a threshold 4, the output of which is the output of the device.

Укрупненный прототип работает следующим образом.An enlarged prototype works as follows.

Сигнал с входа устройства через блок 1 поступает на вход блока 2, где происходит его согласованная фильтрация. С выхода блока 2 сигнал поступает на вход блока 3, где он детектируется, а затем значение огибающей сравнивается с пороговым в блоке 4. Поскольку на вход устройства могут поступать и мощные структурные помехи, то на выходе блока 3 может быть сигнал, который будет принят блоком 4 как истинный.The signal from the input of the device through block 1 is fed to the input of block 2, where it is matched by filtering. From the output of block 2, the signal goes to the input of block 3, where it is detected, and then the envelope value is compared with the threshold in block 4. Since powerful structural noise can also be received at the input of the device, there can be a signal at the output of block 3 that will be received by the block 4 as true.

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 первый блок сравнения с порогом и последовательно соединенные линейную часть, первый, сигнальный вход которой является входом устройства, согласованный фильтр и детектор, согласно изобретению введены первый ключ, блок таймеров и последовательно соединенные триггер, первый элемент "НЕ", элемент "И" и решающий блок; последовательно соединенные второй блок сравнения с порогом, второй элемент "НЕ" и второй ключ; последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок управления переключением каналов; при этом согласованный фильтр выполнен перестраиваемым, и в нем дополнительно введен второй, управляющий вход, соединенный с выходом триггера и вторым, управляющим входом первого ключа, выход которого через первый блок сравнения с порогом соединен с первым, информационным входом триггера и первым входом блока таймеров, первый выход которого соединен со вторым, управляющим входом второго ключа, выход которого соединен со вторым входом элемента "И", выход которого соединен со вторым, управляющим входом блока управления переключением каналов, выход которого соединен с дополнительно введенным вторым, управляющим входом линейной части; выход детектора соединен с входом второго блока сравнения с порогом и первым входом первого ключа; кроме того, выход элемента "И" соединен со вторым входом блока таймеров, второй выход которого соединен с первым, сигнальным входом решающего блока, выход которого соединен со вторым, управляющим входом триггера; третий выход блока таймеров является выходом устройства.To eliminate this drawback, a broadband signal search device comprising a first comparison unit with a threshold and a linear part connected in series, the first signal input of which is a device input, a matched filter and a detector, according to the invention, a first key, a timer unit and a trigger connected in series are introduced, the first the element "NOT", the element "AND" and the crucial unit; the second block of comparison with the threshold, the second element "NOT" and the second key; serially connected clock generator and channel switching control unit; the matched filter is tunable, and it additionally introduces a second control input connected to the trigger output and a second, control input of the first key, the output of which is connected through the first threshold comparison unit to the first information input of the trigger and the first input of the timer block, the first output of which is connected to the second control input of the second key, the output of which is connected to the second input of the AND element, the output of which is connected to the second control input of the switching control unit s, the output of which is connected to an additionally introduced second control input of the linear part; the detector output is connected to the input of the second comparison unit with a threshold and the first input of the first key; in addition, the output of the element "And" is connected to the second input of the timer block, the second output of which is connected to the first signal input of the deciding block, the output of which is connected to the second control input of the trigger; the third output of the timer block is the output of the device.

На фиг.3 изображена блок-схема предлагаемого устройства, где приведены следующие обозначения:Figure 3 shows a block diagram of the proposed device, which shows the following notation:

1 - линейная часть;1 - linear part;

2 - перестраиваемый согласованный фильтр;2 - tunable matched filter;

3 - детектор;3 - detector;

4 и 6 - первый и второй блоки сравнения с порогом;4 and 6 - the first and second blocks of comparison with the threshold;

5 и 8 - первый и второй ключи;5 and 8 - the first and second keys;

7 и 15 - первый и второй элементы "НЕ";7 and 15 - the first and second elements "NOT";

9 - элемент "И";9 - element "And";

10 - решающий блок;10 - a crucial unit;

11 - блок таймеров;11 - block timers;

12 - генератор тактовых импульсов;12 - clock generator;

13 - блок управления переключением каналов;13 - channel switching control unit;

14 - триггер.14 - trigger.

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные линейную часть 1, перестраиваемый согласованный фильтр 2, детектор 3, первый ключ 5, первый блок сравнения с порогом 4, триггер 14, первый элемент "НЕ" 7, элемент "И" 9 и решающий блок 10, выход которого соединен со вторым, управляющим входом триггера 14, выход которого соединен со вторыми, управляющими входами перестраиваемого согласованного фильтра 2 и первого ключа 5; кроме того, выход детектора 3 через последовательно соединенные второй блок сравнения с порогом 6, второй элемент "НЕ" 15 и второй ключ 8 подключен ко второму входу элемента "И" 9, выход которого соединен со вторым, управляющим входом блока управления переключением каналов 13, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов 12, а выход - со вторым, управляющим входом линейной части 1, первый, сигнальный вход которой является входом устройства. Кроме того, выход первого блока сравнения с порогом 4 соединен с первым входом блока таймеров 11, выход элемента "И" 9 соединен со вторым входом блока таймеров 11, первый выход которого соединен со вторым, управляющим входом второго ключа 8, второй - с первым, сигнальным входом решающего блока 10, а третий выход блока таймеров 11 является выходом устройства.The proposed device contains a series-connected linear part 1, tunable matched filter 2, detector 3, first key 5, first block comparing with threshold 4, trigger 14, first element "NOT" 7, element "AND" 9 and decision block 10, the output of which connected to the second, control input of the trigger 14, the output of which is connected to the second, control inputs of the tunable matched filter 2 and the first key 5; in addition, the output of the detector 3 through the second block of comparison with threshold 6 connected in series, the second element “NOT” 15 and the second key 8 is connected to the second input of the element “AND” 9, the output of which is connected to the second control input of the channel switching control unit 13, the first input of which is connected to the output of the clock generator 12, and the output to the second, controlling the input of the linear part 1, the first, the signal input of which is the input of the device. In addition, the output of the first comparison unit with a threshold of 4 is connected to the first input of the timer unit 11, the output of the element "9" is connected to the second input of the timer unit 11, the first output of which is connected to the second control input of the second key 8, the second to the first, the signal input of the decision block 10, and the third output of the block of timers 11 is the output of the device.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

На вход устройства может поступать сигнал, структурная помеха или их смесь.A signal, structural noise, or a mixture thereof may be input to the device.

В исходном состоянии на выходе блока 14 находится логическая единица, которая поступает на второй, управляющий вход блока 5, в результате чего в исходном состоянии блок 5 открыт, что обеспечивает прохождение сигнала с выхода блока 3 на вход блока 4; при этом блок 8 закрыт.In the initial state, the output of block 14 is a logical unit that is fed to the second, control input of block 5, as a result of which, in the initial state, block 5 is open, which ensures the passage of the signal from the output of block 3 to the input of block 4; while block 8 is closed.

Рассмотрим случай, когда с входа устройства на первый, сигнальный вход блока 1 поступает только полезный сигнал.Consider the case when only the useful signal comes from the input of the device to the first, signal input of block 1.

С выхода блока 1 сигнал поступает на первый, сигнальный вход блока 2, где происходит его согласованная фильтрация. Отфильтрованный сигнал с выхода блока 2 поступает на вход блока 3. С выхода блока 3 значение огибающей АКФ полезного сигнала через блок 5 подается на вход блока 4, где происходит сравнение с пороговым значением. Превышение порога в блоке 4, уровень которого определяется уровнем полезного сигнала, приводит к тому, что с выхода блока 4 на первый, информационный вход блока 14 поступает логическая единица, которая переведет его в другое состояние, в результате которого на его выходе будет логический ноль, который поступит на вход блока 7, где он проинвертируется, и на первый вход блока 9 придет логическая единица. В то же время логический ноль с выхода блока 14 поступит на второй, управляющий вход блока 2, что приведет к перестройке характеристик блока 2 на обработку другой формы сигнала, а также на второй, управляющий вход блока 5, и закроет его.From the output of block 1, the signal enters the first, signal input of block 2, where it is matched by filtering. The filtered signal from the output of block 2 is fed to the input of block 3. From the output of block 3, the envelope value of the ACF of the useful signal is transmitted through block 5 to the input of block 4, where a comparison with the threshold value occurs. Exceeding the threshold in block 4, the level of which is determined by the level of the useful signal, leads to the logical unit arriving from the output of block 4 to the first, information input of block 14, which will transfer it to another state, as a result of which there will be a logical zero, which will go to the input of block 7, where it is inverted, and the logical unit will come to the first input of block 9. At the same time, a logical zero from the output of block 14 will go to the second, control input of block 2, which will lead to the restructuring of the characteristics of block 2 to process another waveform, as well as to the second, control input of block 5, and close it.

При этом с выхода блока 4 логическая единица поступает на первый вход блока 11, в результате чего на его первом выходе через время, равное периоду найденного сигнала, сформируется логический импульс, который поступит на второй, управляющий вход блока 8, и откроет его. К этому времени блок 2 закончит перестройку на прием ортогонального сигнала, огибающая АКФ которого с выхода блока 3 подается на вход блока 6, где происходит сравнение с пороговым значением. Так как поступивший сигнал полезный и не содержит помех, то порог в блоке 6, уровень которого определяется уровнем структурной помехи, не будет превышен, и на выходе блока 6 сформируется логический ноль, а на выходе блока 15 сформируется логическая единица, которая через блок 8 подается на второй вход блока 9.At the same time, from the output of block 4, the logical unit goes to the first input of block 11, as a result of which, at its first output, after a time equal to the period of the found signal, a logical pulse is generated, which will arrive at the second control input of block 8 and open it. By this time, block 2 will finish the tuning to receive an orthogonal signal, the envelope of the ACF of which from the output of block 3 is fed to the input of block 6, where a comparison with a threshold value occurs. Since the received signal is useful and does not contain interference, the threshold in block 6, the level of which is determined by the level of structural interference, will not be exceeded, and a logical zero is generated at the output of block 6, and a logical unit is formed at the output of block 15, which is fed through block 8 to the second input of block 9.

Следовательно, на выходе блока 9 сформируется логическая единица, которая поступит на второй, управляющий вход блока 13, что приведет к фиксации данного канала, а также на второй вход блока 11, в результате чего с третьего выхода блока 11 с периодичностью, равной периоду полезного сигнала, в моменты, соответствующие превышению порога полезным сигналом, будет выходить импульс уровня логической единицы, что означает - сигнал найден, и поиск сигнала закончен.Therefore, at the output of block 9, a logical unit will be formed that will go to the second, control input of block 13, which will fix this channel, as well as to the second input of block 11, as a result of which from the third output of block 11 with a periodicity equal to the period of the useful signal , at moments corresponding to exceeding the threshold with a useful signal, a pulse of the level of a logical unit will come out, which means - the signal is found, and the signal search is finished.

Если на первый, сигнальный вход блока 1 поступит смесь полезного сигнала и мощной структурной помехи, то, как и в случае с полезным сигналом, превышение порога суммы огибающих АКФ и ВКФ в блоке 4 приведет к поступлению на первый вход блока 14 логической единицы, которая переведет его в другое состояние, и на его выходе будет логический ноль, который поступит на вход блока 7, где он проинвертируется, и на первый вход блока 9 придет логическая единица. В то же время логический ноль с выхода блока 14 поступит на второй, управляющий вход блока 2, что приведет к перестройке характеристик блока 2 на обработку другой формы сигнала, а также на второй, управляющий вход блока 5, и закроет его.If a mixture of a useful signal and powerful structural noise arrives at the first, signal input of block 1, then, as in the case of a useful signal, exceeding the threshold of the sum of the envelopes of the ACF and VKF in block 4 will result in a logical unit arriving at the first input of block 14, which will translate it to another state, and at its output there will be a logical zero, which will go to the input of block 7, where it is inverted, and the logical unit will come to the first input of block 9. At the same time, a logical zero from the output of block 14 will go to the second, control input of block 2, which will lead to the restructuring of the characteristics of block 2 to process another waveform, as well as to the second, control input of block 5, and close it.

При этом с выхода блока 4 логическая единица поступает на первый вход блока 11, в результате чего на его первом выходе через время, равное периоду обнаруживаемого сигнала, сформируется логический импульс, который поступит на второй, управляющий вход блока 8, и откроет его. К этому времени блок 2 закончит перестройку на прием ортогонального сигнала, огибающая АКФ которого с выхода блока 3 подается на вход блока 6, где происходит сравнение с пороговым значением. Так как поступивший сигнал содержит мощную структурную помеху, то порог в блоке 6 будет превышен, и на его выходе блока 6 сформируется логическая единица, а на его выходе сформируется логический ноль, который через блок 8 подается на второй вход блока 9.At the same time, from the output of block 4, the logical unit goes to the first input of block 11, as a result of which, at its first output, after a time equal to the period of the detected signal, a logical pulse is generated that will arrive at the second control input of block 8 and open it. By this time, block 2 will finish the tuning to receive an orthogonal signal, the envelope of the ACF of which from the output of block 3 is fed to the input of block 6, where a comparison with a threshold value occurs. Since the received signal contains a powerful structural noise, the threshold in block 6 will be exceeded, and at its output of block 6 a logical unit will be formed, and at its output a logical zero will be generated, which through block 8 is fed to the second input of block 9.

Следовательно, на выходе блока 9 сформируется логический ноль, который поступит на второй, управляющий вход блока 13, что приведет к прохождению в блок тактовых импульсов с выхода блока 12, в результате чего произойдет подготовка к работе на другом канале. Кроме того, логический ноль поступит также на второй вход блока 11, в результате чего по истечении времени, равного двум периодам обнаруживаемого сигнала, на втором выходе блока 11 сформируется импульс уровня логической единицы, который поступит на первый, сигнальный вход блока 10, что приведет к перестройке устройства поиска, которая произойдет следующим образом. С выхода блока 10 на второй, управляющий вход блока 14 поступит логическая единица, что приведет к формированию логической единицы на его выходе, которая поступит на вторые, управляющие входы блоков 2 и 5, в результате чего система вернется в первоначальное состояние, то есть будет готова к поиску полезного сигнала, и поиск полезного сигнала будет продолжен на других каналах.Therefore, at the output of block 9, a logical zero is generated, which goes to the second control input of block 13, which will lead to the passage of clock pulses from the output of block 12 to the block, as a result of which preparation for work on another channel will occur. In addition, a logical zero will also be supplied to the second input of block 11, as a result of which, after a period of two periods of the detected signal, a pulse of the level of a logical unit will be generated at the second output of block 11, which will be transmitted to the first signal input of block 10, which will lead to rebuilding the search device, which will occur as follows. From the output of block 10 to the second, control input of block 14, a logical unit will arrive, which will lead to the formation of a logical unit at its output, which will go to the second, control inputs of blocks 2 and 5, as a result of which the system will return to its original state, that is, it will be ready to search for a useful signal, and the search for a useful signal will continue on other channels.

Если на вход устройства поступит только мощная структурная помеха, то пороги в блоках 2 и 5 будут превышены, и работа устройства поиска будет такой же, как и в случае приема сигнала с мощной структурной помехой.If only a powerful structural interference arrives at the input of the device, then the thresholds in blocks 2 and 5 will be exceeded, and the operation of the search device will be the same as in the case of receiving a signal with powerful structural interference.

Функциональная схема перестраиваемого согласованного фильтра 2 приведена на фиг.4, где введены следующие обозначения:The functional diagram of tunable matched filter 2 is shown in figure 4, where the following notation is introduced:

21 - предварительный фильтр;21 - preliminary filter;

22 - линия задержки;22 - delay line;

23.1-23.n - первый, ..., n-ый аттенюаторы;23.1-23.n - the first, ..., n-th attenuators;

24.11-24.n1 - первый, ..., n-ый фазовращатели первой группы;24.1 1 -24.n 1 - the first, ..., n-th phase shifters of the first group;

24.12-24.n2 - первый, ..., n-ый фазовращатели второй группы;24.1 2 -24.n 2 - the first, ..., n-th phase shifters of the second group;

25 - сумматор;25 - adder;

26.11-26.n1 - первый, ..., n-ый ключи первой группы;26.1 1 -26.n 1 - the first, ..., n-th keys of the first group;

26.12-26.n2 - первый, ..., n-ый ключи второй группы;26.1 2 -26.n 2 - the first, ..., n-th keys of the second group;

27 - триггер.27 - trigger.

Перестраиваемый согласованный фильтр (ПСФ) 2 содержит последовательно соединенные предварительный фильтр 21, вход которого является первым, сигнальным входом ПСФ 2, и линию задержки 22, вход и (n-1) выходов которой соединены соответственно со входами n аттенюаторов 23.1-23.n, выходы которых соединены с объединенными между собой первыми, сигнальными входами соответствующей пары ключей первой 26.11-26.n1 и второй 26.12-26.n2. групп. Вторым, управляющим входом ПСФ 2 является вход триггера 27, первый, прямой выход которого соединен со вторыми, управляющими входами n ключей первой группы 26.11-26.n1, выходы которых через соответствующие фазовращатели первой группы 24.11-24.n1 соединены с n входами первой группы сумматора 25 соответственно. Второй, инверсный выход триггера 27 соединен со вторыми, управляющими входами n ключей второй группы 26.12-26.n2, выходы которых через соответствующие фазовращатели второй группы 24.12-24.n2 соединены соответственно с n входами второй группы сумматора 25, выход которого является выходом ПСФ 2.The tunable matched filter (PSF) 2 contains a pre-filter 21 connected in series, the input of which is the first signal input of the PSF 2, and a delay line 22, the input and (n-1) of the outputs of which are connected respectively to the inputs of n attenuators 23.1-23.n, the outputs of which are connected to the first, signal inputs of the corresponding key pair of the first 26.1 1 -26.n 1 and second 26.1 2 -26.n 2 . groups. The second, control input of PSF 2 is the trigger input 27, the first, direct output of which is connected to the second, control inputs of n keys of the first group 26.1 1 -26.n 1 , the outputs of which are connected to the phase shifters of the first group 24.1 1 -24.n 1 with n inputs of the first group of adder 25, respectively. The second, inverse output of flip-flop 27 is connected to the second, control inputs of n keys of the second group 26.1 2 -26.n 2 , the outputs of which are connected through the corresponding phase shifters of the second group 24.1 2 -24.n 2 with n inputs of the second group of adder 25, the output of which is the output of PSF 2.

ПСФ 2 работает следующим образом.PSF 2 works as follows.

В исходном состоянии на входе блока 27 находится логическая единица, и, следовательно, на его первом, прямом выходе будет логическая единица, которая открывает блоки 26.11-26.n1, при этом блоки 26.12-26.n2 закрыты. В этом случае сигналы с блоков 23.1-23.n проходят на блоки 24.11-24.n1, параметры которых выбираются таким образом, что ПСФ 2 является согласованным (оптимальным) для обнаруживаемого сигнала. В блоке 25 происходит суммирование n составляющих ортогонального сигнала, результат которого подается на выход блока 2.In the initial state, at the input of block 27 there is a logical unit, and, therefore, at its first direct output there will be a logical unit that opens blocks 26.1 1 -26.n 1 , while blocks 26.1 2 -26.n 2 are closed. In this case, the signals from blocks 23.1-23.n pass to blocks 24.1 1 -24.n 1 , the parameters of which are selected so that PSF 2 is consistent (optimal) for the detected signal. In block 25, the summation of n components of the orthogonal signal occurs, the result of which is fed to the output of block 2.

В случае, когда на вход устройства поступает только полезный сигнал, на вход блока 27 поступит логический ноль, в результате чего блок 27 срабатывает, и на его первом, прямом выходе сформируется логический ноль, а на втором, инверсном выходе - логическая единица. В итоге блоки 26.11-26.n1 закроются, а блоки 26.12-26.n2 откроются, и сигналы с блоков 23.1-23.n проходят на блоки 24.12-24.n2, параметры которых выбираются таким образом, что ПСФ 2 является согласованным для сигнала, являющегося ортогональным к обнаруживаемому. В блоке 25 происходит суммирование n составляющих полезного сигнала, результат которого подается на выход блока 2.In the case when only a useful signal is input to the device, a logic zero will be received at the input of block 27, as a result of which block 27 is triggered, and a logical zero will be formed at its first direct output, and a logical unit at the second, inverse output. As a result, blocks 26.1 1 -26.n 1 are closed, and blocks 26.1 2 -26.n 2 are opened, and the signals from blocks 23.1-23.n pass to blocks 24.1 2 -24.n 2 , the parameters of which are selected in such a way that PSF 2 is consistent for a signal that is orthogonal to the detected. In block 25, the summation of n components of the useful signal occurs, the result of which is fed to the output of block 2.

Методика выбора параметров фазовращателей для построения оптимальных фильтров широко известна и приведена в книге Варакина Л.Е. "Системы связи с шумоподобными сигналами". М.: "Радио и связь", 1985.The technique for selecting the parameters of phase shifters for constructing optimal filters is widely known and is given in the book by L.E. Varakin. "Communication systems with noise-like signals." M .: "Radio and communications", 1985.

Функциональная схема решающего блока 10 приведена на фиг.5, где введены следующие обозначения:The functional diagram of the decisive block 10 is shown in figure 5, where the following notation is introduced:

101 - триггер;101 - trigger;

102 - ключ;102 - key;

103 - линия задержки.103 - delay line.

Решающий блок 10 содержит последовательно соединенные триггер 101, ключ 102 и линию задержки 103, выход которой является выходом решающего блока 10. При этом вход триггера 101 является вторым, управляющим входом решающего блока 10, а первый вход ключа 102 - первым, сигнальным входом решающего блока 10.The decision block 10 contains a serially connected trigger 101, a key 102 and a delay line 103, the output of which is the output of the decision block 10. The input of the trigger 101 is the second control input of the decision block 10, and the first input of the key 102 is the first signal input of the decision block 10.

Решающий блок 10 работает следующим образом.The decisive unit 10 operates as follows.

В исходном состоянии с блока 9 сигнал уровня логического ноля поступает на вход блока 101, на выходе которого будет логическая единица, которая приходит на второй, управляющий вход блока 102, в результате чего блок 102 открыт, и сигнал логической единицы со второго выхода блока 11 через блоки 102 и 103 проходит на второй, управляющий вход блока 14, что приведет к перестройке устройства поиска.In the initial state, from block 9, the logic zero level signal is fed to the input of block 101, the output of which will be a logical unit that comes to the second control input of block 102, as a result of which block 102 is open, and the signal of the logical unit from the second output of block 11 through blocks 102 and 103 passes to the second, control input of block 14, which will lead to the restructuring of the search device.

В случае прихода с блока 9 логической единицы блок 102 закрывается, и на второй, управляющий вход блока 14 подается логический ноль, что приведет к прекращению поиска.In the event that a logical unit arrives from block 9, block 102 closes, and a logic zero is supplied to the second, control input of block 14, which will terminate the search.

При наличии мощной структурной помехи с выхода блока 9 на вход блока 101 поступает сигнал уровня логического ноля, вследствие чего блок 102 открывается, и сигнал логической единицы со второго выхода блока 11 через блоки 102 и 103 проходит на второй, управляющий вход блока 14, что приведет к перестройке устройства поиска.In the presence of powerful structural interference from the output of block 9, the input of block 101 receives a signal of the logic zero level, as a result of which block 102 opens, and the signal of the logic unit from the second output of block 11 passes through blocks 102 and 103 to the second, control input of block 14, which will result in to rebuild the search appliance.

Структурная схема блока таймеров 11 приведена на фиг.6, где введены следующие обозначения:The block diagram of the block of timers 11 is shown in Fig.6, where the following notation is introduced:

111 - первый таймер;111 - the first timer;

112 - второй таймер;112 - second timer;

113 - третий таймер;113 - third timer;

114 - первый формирователь;114 - the first shaper;

115 - второй формирователь;115 - second shaper;

116 - третий формирователь.116 - the third shaper.

Блок таймеров 11 содержит последовательно соединенные первый таймер 111 и первый формирователь 114, выход которого является первым выходом блока таймеров 11; последовательно соединенные второй таймер 112 и второй формирователь 115, выход которого является вторым выходом блока таймеров 11; последовательно соединенные третий таймер 113 и третий формирователь 116, выход которого является третьим выходом блока таймеров. При этом вход первого таймера 111, объединенный с входом второго таймера 112, является первым входом блока таймеров 11, а вход третьего таймера является вторым входом блока таймеров 11.The block of timers 11 contains a series-connected first timer 111 and a first driver 114, the output of which is the first output of the block of timers 11; the second timer 112 and the second shaper 115 connected in series, the output of which is the second output of the block of timers 11; a third timer 113 and a third driver 116 connected in series, the output of which is the third output of the timer block. The input of the first timer 111, combined with the input of the second timer 112, is the first input of the block of timers 11, and the input of the third timer is the second input of the block of timers 11.

Блок таймеров 11 работает следующим образом.The block of timers 11 operates as follows.

При превышении порога в блоке 4 сигнал уровня логической единицы подается на первый вход блока таймеров 11, откуда он подается на блоки 111 и 112. По истечении времени прохода периода найденного сигнала на выходе блока 111 генерируется импульс, который запускает блок 114, на выходе которого формируется логическая единица, которая с первого выхода блока 11 подается на второй, управляющий вход блока 8. По истечении времени прохода двойного периода найденного сигнала на выходе блока 112 генерируется импульс, который запускает блок 115, на выходе которого формируется логическая единица, которая со второго выхода блока 11 подается на первый, сигнальный вход блока 10.If the threshold in block 4 is exceeded, the logic level signal is fed to the first input of the block of timers 11, from where it is supplied to blocks 111 and 112. After the elapsed time of the period of the found signal, an output is generated at the output of block 111, which triggers block 114, at the output of which a logical unit, which from the first output of block 11 is fed to the second, control input of block 8. After the passage of the double period of the found signal, an pulse is generated at the output of block 112, which triggers block 115, the output of which a logical unit is formed, which from the second output of block 11 is fed to the first, signal input of block 10.

Если устройство поиска обнаружило полезный сигнал, то с выхода блока 9 на вход блока 113 подается сигнал логической единицы. По истечении времени прохода периода найденного сигнала на выходе блока 113 генерируется импульс, который запускает блок 116, на выходе которого формируется логическая единица, которая с третьего выхода блока 11 подается на выход устройства.If the search device has detected a useful signal, then a logical unit signal is supplied from the output of block 9 to the input of block 113. After the elapse of the transit time of the period of the found signal, an impulse is generated at the output of block 113, which triggers block 116, the output of which is a logical unit that is fed from the third output of block 11 to the output of the device.

Структурная схема блока управления переключением каналов 13 приведена на фиг.7, где введены следующие обозначения:The block diagram of the channel switching control unit 13 is shown in Fig.7, where the following notation is introduced:

131 - триггер;131 - trigger;

132 - счетчик фиксированных чисел;132 - fixed number counter;

133 - формирователь;133 - shaper;

134 - канальный переключатель;134 - channel switch;

135 - ключ.135 is the key.

Блок управления переключением каналов (БУПК) 13 содержит последовательно соединенные ключ 135, счетчик фиксированных чисел 132, формирователь 133 и канальный переключатель 134, выход которого является выходом БУПК 13; а также содержит триггер 131, вход которого также является вторым, управляющим входом БУПК 13, а выход триггера 131 соединен с первым входом ключа 135, второй вход которого является также первым входом БУПК 13.The channel switching control unit (BUPK) 13 comprises a series-connected key 135, a fixed number counter 132, a shaper 133 and a channel switch 134, the output of which is the output of the BUPK 13; and also contains a trigger 131, the input of which is also the second, controlling input of the BUPK 13, and the output of the trigger 131 is connected to the first input of the key 135, the second input of which is also the first input of the BUPK 13.

БУПК 13 работает следующим образом.BUPK 13 works as follows.

В исходном состоянии в блоке 132 записан логический ноль, при этом на выходе блока 131 находится логическая единица, которая держит открытым блок 135.In the initial state, a logical zero is recorded in block 132, and at the output of block 131, there is a logical unit that keeps block 135 open.

Если устройство поиска обнаружило полезный сигнал, то с выхода блока 9 на вход блока 131 поступит логическая единица и переведет его в другое состояние, и сигнал логического ноля с выхода блока 131 поступит на первый вход блока 135, что приведет к его закрытию. Следовательно, тактовые импульсы с блока 12 не будут поступать на вход блока 132, и каналы переключаться не будут, чем обеспечится фиксация данного канала.If the search device has found a useful signal, then from the output of block 9 to the input of block 131 a logical unit will arrive and translate it into another state, and the signal of a logical zero from the output of block 131 will go to the first input of block 135, which will lead to its closure. Therefore, the clock pulses from block 12 will not be supplied to the input of block 132, and the channels will not switch, thereby securing the fixation of this channel.

Рассмотрим процессы, происходящие в блоке 13, при наличии на входе устройства смеси полезного сигнала и мощных структурных помех, а также при наличии одних структурных помех.Consider the processes occurring in block 13, in the presence of a mixture of a useful signal and powerful structural noise at the input of the device, as well as in the presence of structural noise alone.

С выхода блока 9 на вход блока 131 подается логический ноль, и, следовательно, на его выходе будет логическая единица, которая держит открытым блок 135. При этом тактовые импульсы с выхода блока 12 через блок 135 поступают на вход блока 132. После отсчета заданного числа тактовых импульсов, которое определяется временем, в течение которого устройство поиска будет производить обнаружение полезного сигнала на данном канале, на выходе блока 132 появится логическая единица, при поступлении которой в блоке 133 сформируется логический импульс, который подается на вход блока 134, что приведет к переключению его на другую частоту.Logic zero is supplied from the output of block 9 to the input of block 131, and, therefore, there will be a logical unit at its output that keeps block 135 open. In this case, the clock pulses from the output of block 12 through block 135 are fed to the input of block 132. After counting the set number clock pulses, which is determined by the time during which the search device will detect a useful signal on this channel, a logical unit will appear at the output of block 132, upon receipt of which a logical pulse is generated in block 133, which under etsya input unit 134, causing it to switch to another frequency.

В качестве блока 134 можно использовать перестраиваемый генератор, выполненный как цифровой синтезатор частот на микросхеме класса DDS AD 9858 (Analog Devices).As block 134, you can use the tunable generator, made as a digital frequency synthesizer on a chip class DDS AD 9858 (Analog Devices).

Остальные блоки имеют широкое применение и описаны в научно-технической литературе.The remaining blocks are widely used and described in the scientific and technical literature.

Описание принципа построения блока 14 можно найти, например, в книге Н.И.Димитрова, В.П.Пунджева "33 схемы на триггерах", пер. с болгарского, Л., "Энергоатомиздат", Ленинградское отд., 1990.A description of the principle of constructing block 14 can be found, for example, in the book by N. I. Dimitrov and V. P. Punjev “33 Schemes on Triggers”, trans. from Bulgarian, L., "Energoatomizdat", Leningrad Dep., 1990.

Блок 12 может быть выполнен на основе различных типов генераторов, например на основе кварцевого генератора (см. книгу М.Мэндла "200 избранных схем электроники", пер. с англ. под редакцией Я.С.Ицхоки, М., "Мир", 1980, стр.86-87, рис.4.5), либо на основе блокинг-генератора (там же, стр.94-96, рис.4.9). В этой же книге можно найти описание структуры и принципов построения блоков 4, 5, 6 и 8.Block 12 can be made on the basis of various types of oscillators, for example, on the basis of a quartz oscillator (see M. Mandle's book “200 Selected Electronics Circuits”, translated from English, edited by Ya. S. Itskhoki, M., Mir, 1980, pp. 86-87, Fig. 4.5), or based on a blocking generator (ibid., Pp. 94-96, Fig. 4.9). In the same book you can find a description of the structure and principles of building blocks 4, 5, 6 and 8.

Таким образом, введение дополнительных блоков в заявленном устройстве обеспечивает снижение вероятности ложной синхронизации на мощные структурные помехи, в результате чего значительно улучшается помехоустойчивость устройства.Thus, the introduction of additional blocks in the claimed device reduces the likelihood of false synchronization to powerful structural interference, resulting in significantly improved noise immunity of the device.

Claims (1)

Устройство поиска широкополосных сигналов, содержащее первый блок сравнения с порогом и последовательно соединенные линейную часть, первый, сигнальный вход которой является входом устройства, согласованный фильтр и детектор, отличающееся тем, что введены первый ключ, блок таймеров и последовательно соединенные триггер, первый элемент "НЕ", элемент "И" и решающий блок; последовательно соединенные второй блок сравнения с порогом, второй элемент "НЕ" и второй ключ; последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок управления переключением каналов; при этом согласованный фильтр выполнен перестраиваемым, и в нем дополнительно введен второй, управляющий вход, соединенный с выходом триггера и вторым, управляющим входом первого ключа, выход которого через первый блок сравнения с порогом соединен с первым, информационным входом триггера и первым входом блока таймеров, первый выход которого соединен со вторым, управляющим входом второго ключа, выход которого соединен со вторым входом элемента "И", выход которого соединен со вторым, управляющим входом блока управления переключением каналов, выход которого соединен с дополнительно введенным вторым, управляющим входом линейной части; выход детектора соединен с входом второго блока сравнения с порогом и первым входом первого ключа; кроме того, выход элемента "И" соединен со вторым входом блока таймеров, второй выход которого соединен с первым, сигнальным входом решающего блока, выход которого соединен со вторым, управляющим входом триггера; третий выход блока таймеров является выходом устройства.A broadband signal search device comprising a first threshold comparison unit and a linear part connected in series, the first signal input of which is a device input, a matched filter and detector, characterized in that the first key, the timer unit and the trigger connected in series, the first element are NOT ", the element" AND "and the crucial unit; the second block of comparison with the threshold, the second element "NOT" and the second key; serially connected clock generator and channel switching control unit; the matched filter is tunable, and it additionally introduces a second control input connected to the trigger output and a second, control input of the first key, the output of which is connected through the first threshold comparison unit to the first information trigger input and the first input of the timer block, the first output of which is connected to the second control input of the second key, the output of which is connected to the second input of the AND element, the output of which is connected to the second control input of the switching control unit s, the output of which is connected to an additionally introduced second control input of the linear part; the detector output is connected to the input of the second comparison unit with a threshold and the first input of the first key; in addition, the output of the element "And" is connected to the second input of the timer block, the second output of which is connected to the first signal input of the deciding block, the output of which is connected to the second control input of the trigger; the third output of the timer block is the output of the device.
RU2005138201/09A 2005-12-08 2005-12-08 Broadband signal searching device RU2302693C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138201/09A RU2302693C1 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Broadband signal searching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138201/09A RU2302693C1 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Broadband signal searching device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2302693C1 true RU2302693C1 (en) 2007-07-10

Family

ID=38316769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005138201/09A RU2302693C1 (en) 2005-12-08 2005-12-08 Broadband signal searching device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2302693C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718753C1 (en) * 2019-10-28 2020-04-14 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова" Device of the third decision circuit of accelerated search and efficient reception of broadband signals

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WANG. Y.E. Cell search in W-CDMA. IEEE Journal on Selected Areas in Communications. Vol.18, №8, August 2000. *
Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. Под ред. ПЕСТРЯКОВА В.П. М.: Советское радио, 1973, с.66-70, 195-199, 234-240. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718753C1 (en) * 2019-10-28 2020-04-14 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова" Device of the third decision circuit of accelerated search and efficient reception of broadband signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2302693C1 (en) Broadband signal searching device
RU2364022C2 (en) Device of broadband signal search
RU2311733C1 (en) Device for search for wideband signals
RU2223606C1 (en) Broadband signal searching device
SU1169186A1 (en) Transmitter of test signals of short-wave radio paths
SU932640A1 (en) Device for discriminating clock frequency
RU2244375C1 (en) Broadband signal search device
RU2273953C1 (en) Device for finding broadband signals
SU1716613A1 (en) Device for synchronization of periodic code sequences
RU1829122C (en) Device of phase start of recurrent sequence
RU2076455C1 (en) Preset code combination pulse selector
SU733096A1 (en) Pulse by length selector
SU907817A1 (en) Device for evaluating signal
RU2268549C1 (en) Device for finding broadband signals
RU2156542C1 (en) Device for evaluating quality of reception of binary signals
SU1135005A1 (en) Pulse-repetition-frequency discriminator
RU2257679C1 (en) Demodulator for phase-manipulated signals
SU987837A1 (en) Device for checking distortions of regenerated bi-pulse signal
SU991422A1 (en) Random number generator
RU2313183C2 (en) Device for finding broadband signals
SU1150731A1 (en) Pulse generator
RU2054792C1 (en) Synchronous filter
SU1092718A1 (en) Pulse duration discriminator
SU1298943A1 (en) Bipulse signal receiver
SU1198519A1 (en) Device for summing pulses

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081209