RU2359411C2 - Способ помехоустойчивого приема фазоманипулированных сигналов - Google Patents
Способ помехоустойчивого приема фазоманипулированных сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2359411C2 RU2359411C2 RU2007105023/09A RU2007105023A RU2359411C2 RU 2359411 C2 RU2359411 C2 RU 2359411C2 RU 2007105023/09 A RU2007105023/09 A RU 2007105023/09A RU 2007105023 A RU2007105023 A RU 2007105023A RU 2359411 C2 RU2359411 C2 RU 2359411C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interleaving
- signal
- received
- max
- phase
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники, в частности методам приема в условиях помех псевдошумовых фазоманипулированных сигналов, синтезированных на основе псевдослучайных кодовых последовательностей, применяемых в радиолокационных, радионавигационных системах и системах связи, которые используют кодовое разделение каналов доступа. Способ приема фазоманипулированных сигналов отличается от известных тем, что отсчеты принимаемого и опорного сигналов на входе корреляционного приемника предварительно подвергают перемежению в соответствии с правилом фрактального отображения, которое обладает хаотичной динамикой. Перемежение осуществляют циклически по Nmax тактов в каждом цикле. Затем вычисляют значение корреляционного интеграла, сравнивают вычисленное значение корреляционного интеграла с порогом и принимают решение о наличии или отсутствии сигнала на входе приемного устройства в соответствии с заданным критерием обнаружения. Технический результат - повышение чувствительности и помехоустойчивости приемных устройств фазоманипулированных сигналов при воздействии сосредоточенных широкополосных имитирующих помех, гармонических и полигармонических помех. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники, в частности методам приема фазоманипулированных сигналов, применяемых в радиолокационных, радионавигационных системах и системах связи.
Существующие способы приема псевдошумовых фазоманипулированных сигналов (ФмС) (см. Л.Е.Варакин. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985) хорошо отработаны и в настоящее время широко применяются в современных радиолокационных, радионавигационных системах и системах связи.
Наиболее близким по своей сущности к заявляемому изобретению (прототипом) следует считать способ корреляционного приема ФмС (см. Л.Е.Варакин. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр.269, 350), заключающийся в том, что для их приема используется корреляционный приемник (фиг.1), реализованный с использованием коррелятора или согласованного фильтра. Последовательность операций при реализации способа (прототипа) следующая:
1. Формируют опорную псевдослучайную последовательность (ПСП), согласованную по структуре с принимаемьм сигналом;
2. При формировании опорной ПСП используют целеуказания (апририорно известные значения) по задержке фазы кода и величине доплеровского смещения частоты , которые вводят в блок формирования опорной ПСП;
3. Опорную ПСП и принимаемый ФмС перемножают посредством перемножителя сигналов;
4. Результат перемножения подают на вход интегратора и вычисляют сумму результата перемножения принимаемого и опорного сигналов на заданном интервале накопления ТН;
5. По истечении интервала накопления ТН с выхода интегратора снимают вычисленное значение корреляционного интеграла ;
7. По результатам сравнения с порогом, в соответствии с заданным критерием обнаружения, принимают решение о наличии или отсутствии сигнала на входе приемника. В случае принятия решения о наличии (обнаружении) сигнала текущие значения задержки фазы кода и доплеровского смещения частоты принимают в качестве начальных оценок измеряемых параметров.
Описанный выше способ приема ФмС широко используется на практике, однако ему присущи следующие недостатки:
1. При воздействии мощных широкополосных сосредоточенных помех, а также узкополосных гармонических и полигармонических помех, прием ФмС может оказаться невозможным /Овчаренко Л.А, Поддубный В.Н. Помехоустойчивость приема фазоманипулированных сигналов на фоне наиболее неблагоприятных помех. Радиотехника, 1992 г., №7-8/;
2. Огибающая функции неопределенности (ФН) ФмС вдоль оси частот (на частотно-временной плоскости) описывается функцией вида и, следовательно, уровень боковых лепестков остается достаточно высоким, что ведет к ограничению чувствительности радиоприемных устройств ФмС в системах с кодовым разделением каналов доступа и способствует увеличению вероятности ложной тревоги при решении задачи обнаружения;
3. Ширина основного лепестка функции неопределенности ФмС вдоль оси частот (на частотно-временной плоскости) также остается достаточно большой (на практике - сотни герц), что ведет к ухудшению частотной избирательности радиоприемных устройств в системах с кодовым разделением каналов доступа и также способствует увеличению вероятности ложной тревоги при решении задачи обнаружения.
Целью изобретения является повышение помехоустойчивости радиоприемных устройств ФмС, их чувствительности и частотной избирательности за счет уменьшения уровня боковых лепестков и ширины основного лепестка ФН вдоль частотной оси на частотно-временной плоскости.
Суть предлагаемого способа показана на Фиг.2. В отличие от прототипа, способ реализуется с использованием операции и устройств перемежения символов принимаемого (1) и опорного (2) сигналов, дополнительно введенных в структуру корреляционного приемника (Фиг.1).
При реализации способа выполняют следующую последовательность операций:
1. Формируют опорную псевдослучайную последовательность (ПСП), согласованную по структуре с принимаемьм фазоманипулированным сигналом;
2. При формировании опорной ПСП используют целеуказания (апририорно известные значения) по задержке фазы кода и величине доплеровского смещения частоты , которые вводят в блок формирования опорной ПСП;
3. Опорную ПСП и фрагмент принимаемого ФмС SВХ(τ, FД)в цифровом виде подают на входы соответствующих устройств перемежения символов принимаемого и опорного сигналов и сохраняют (запоминают) во входном буфере;
4. Выполняют перемежение символов опорной ПСП и отсчетов принимаемого ФмС по рекуррентному правилу в соответствии с законом фрактального отображения, обладающего свойством хаотичной динамики ni+1=f(n0, ni), i=1…Nmax. В частности, в качестве рекуррентного правила перемежения в канале опорного сигнала используют отображение , i=1…Nmax. Параметр n0 определяет начальное состояние устройства перемежения или номер отсчета сигнала, с которого начинается перемежение, а параметр Nmax определяет количество шагов перемежения в одном цикле или количество символов в периоде сигналов на выходе устройства перемежения. Целое число k=1, 2, 3… (множитель для i) - фиксированная константа на всем интервале перемежения, изменение которой приводит к изменению структуры опорной ПСП на выходе устройства перемежения. Значение NПСП числено равно количеству символов опорного сигнала, подвергаемых перемежению, и характеризует глубину буфера перемежителя в канале опорного сигнала;
5. В качестве рекуррентного правила перемежения в канале принимаемого сигнала используют отображение , i=1…Nmax.
Величина NВХ здесь определяет общее количество символов фрагмента входного сигнала, подвергаемого перемежению, и характеризует глубину буфера перемежителя в канале принимаемого сигнала;
6. Перемежение осуществляют циклически по Nmax тактов (шагов) в каждом цикле в обоих каналах;
7. После каждого такта перемежения подают символы принимаемого и опорного сигналов на вход перемножителя и перемножают (Фиг.2);
8. Результат перемножения подают на вход интегратора и вычисляют сумму результата перемножения принимаемого и опорного сигналов на заданном интервале времени ТН, которое пропорционально заданной величине Nmax;
9. По истечении интервала накопления длительностью ТН с выхода интегратора снимают вычисленное значение корреляционного интеграла для сигналов, подвергшихся перемежению, т.е. для входного и опорного сигналов;
11. При необходимости подают на вход устройства перемежения в канале принимаемого сигнала следующий фрагмент ФмС, содержащий NВХ - цифровых отсчетов, и повторяют п.п.3-12.
12. В соответствии с заданным критерием обнаружения принимают решение о наличии или отсутствии сигнала на входе приемника. В случае принятия решения о наличии (об обнаружении) сигнала текущие значения задержки фазы кода и доплеровского смещения частоты . принимают в качестве начальных оценок измеряемых параметров сигнала.
Предлагаемый способ приема ФмС свободен от недостатков прототипа и обеспечивает получение следующих преимуществ:
1. Способ обеспечивает декорреляцию отсчетов помеховых сигналов (разрушение структуры помехового сигнала) на входе приемника при сохранении возможности когерентного накопления полезного сигнала после перемежения вследствие известного закона перемежения , i=1…Nmax, характеризуемого наличием хаотичной динамики изменения номера отсчета сигнала ni подлежащего перемежению на i-м такте (см. Морозов А.Д. Введение в теорию фракталов. - Москва - Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004, 160 с.). Тем самым повышается устойчивость приемника по отношению к широкополосным сосредоточенным, узкополосным гармоническим и полигармоническим помехам;
2. Способ, в зависимости от значения Nmax, позволяет адаптивно управлять размерностью (длительностью) сигналов на выходе устройства перемежения (на входе коррелятора, см. Фиг.2);
3. Способ, в зависимости от значения NВХ (глубины буфера перемежения), позволяет адаптивно «управлять» уровнем боковых лепестков и шириной основного лепестка ФН сигнала на выходе перемежителя. Тем самым повышается чувствительность приемного устройства ФмС в системах с кодовым разделением каналов и улучшается его частотная избирательность.
Claims (1)
- Способ помехоустойчивого корреляционного приема фазоманипулированных (ФМ) сигналов, основанный на перемножении отсчетов принимаемого ФМ сигнала и опорной псевдослучайной последовательности (ПСП), интегрировании результата перемежения, сравнении вычисленного значения корреляционного интеграла с порогом и принятии решения о наличии или отсутствии сигнала в соответствии с заданным критерием обнаружения, отличающийся тем, что отсчеты принимаемого ФМ сигнала и опорной ПСП на входе корреляционного приемника предварительно подвергают перемежению в соответствии с рекуррентным правилом фрактального отображения, которое характеризуется наличием свойства хаотичной динамики изменения номера ni отсчета сигнала, подлежащего перемежению на i-м такте, в частности , i=1…Nmax для принимаемого ФМ сигнала и , i=1…Nmax для опорной ПСП, где параметр n0 - определяет начальное состояние устройства перемежения или номер отсчета сигнала, с которого начинается перемежение, параметр Nmax - определяет количество тактов перемежения в одном цикле или количество символов в периоде сигналов на выходе устройства перемежения, целое число k=1, 2, 3… - фиксированная константа на всем интервале перемежения, значение NПСП - числено равно количеству символов опорной ПСП, подвергаемых перемежению, значение Nвх - численно равно количеству символов фрагмента принимаемого ФМ сигнала, подвергаемого перемежению, перемежение осуществляют циклически по Nmax тактов перемежения в каждом цикле, перемножают отсчеты принимаемого ФМ сигнала и опорной ПСП после перемежения, суммируют результаты перемножения принимаемого ФМ сигнала и опорной ПСП на заданном интервале накопления, который пропорционален заданной величине Nmax и формируют значение корреляционного интеграла для принимаемого ФМ сигнала и опорной ПСП, подвергшихся перемежению.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007105023/09A RU2359411C2 (ru) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Способ помехоустойчивого приема фазоманипулированных сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007105023/09A RU2359411C2 (ru) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Способ помехоустойчивого приема фазоманипулированных сигналов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007105023A RU2007105023A (ru) | 2008-08-10 |
RU2359411C2 true RU2359411C2 (ru) | 2009-06-20 |
Family
ID=39746106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007105023/09A RU2359411C2 (ru) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Способ помехоустойчивого приема фазоманипулированных сигналов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2359411C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714199C1 (ru) * | 2019-07-01 | 2020-02-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Способ корреляционного детектирования фазоманипулированных сигналов |
RU2714375C1 (ru) * | 2019-01-28 | 2020-02-14 | Иван Владимирович Малыгин | Способ защиты широкополосных систем связи от подобных помех |
RU203976U1 (ru) * | 2020-12-22 | 2021-04-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Адаптивное устройство приема псевдослучайных сигналов |
-
2007
- 2007-02-05 RU RU2007105023/09A patent/RU2359411C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
W0 91/03114 A1, 07.03.1991. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714375C1 (ru) * | 2019-01-28 | 2020-02-14 | Иван Владимирович Малыгин | Способ защиты широкополосных систем связи от подобных помех |
RU2714199C1 (ru) * | 2019-07-01 | 2020-02-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Способ корреляционного детектирования фазоманипулированных сигналов |
RU203976U1 (ru) * | 2020-12-22 | 2021-04-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Адаптивное устройство приема псевдослучайных сигналов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007105023A (ru) | 2008-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10771288B2 (en) | Processing module for a communication device and method therefor | |
US7688878B2 (en) | Method and device of peak detection in preamble synchronization for direct sequence spread spectrum communication | |
US7617731B2 (en) | Ultrasonic measuring apparatus and ultrasonic measuring method | |
WO2012027163A2 (en) | Glonass bit boundary detection | |
EP3293547B1 (en) | Cepstrum-based multipath mitigation of a spread spectrum radiocommunication signal | |
JP4324222B2 (ja) | 相関最大点を決定するための装置および方法 | |
RU2359411C2 (ru) | Способ помехоустойчивого приема фазоманипулированных сигналов | |
EP3112905B1 (en) | Gnss receiver calculating a non-ambiguous discriminator to resolve subcarrier tracking ambiguities | |
US9035824B2 (en) | System and method of radar location | |
CA3097635C (en) | Packet correlator for a radio transmission system | |
JP5258577B2 (ja) | シンボルを検出する方法及び関連する受信機 | |
US8724675B2 (en) | Coherent interference detection | |
RU2480901C1 (ru) | Способ автоматического обнаружения сигналов | |
RU2293358C1 (ru) | Способ обнаружения эхосигнала гидролокатора | |
US7801260B2 (en) | Peak detection accuracy | |
RU2276385C1 (ru) | Способ формирования и приема сложных сигналов на основе м-последовательностей | |
RU2422991C1 (ru) | Помехоустойчивый способ выделения закодированной информации, передаваемой потребителю с помощью пачек сверхширокополосных импульсов | |
RU2391681C1 (ru) | Способ обнаружения некогерентной пачки сигналов с постоянным уровнем ложных тревог | |
JP2009002943A (ja) | 測距システムおよび方法 | |
Jo et al. | Acquisition and tracking performance of satellite navigation system signal using tiered differential polyphase code | |
RU2560102C2 (ru) | Устройство для декодирования дискретных сигналов, распространяющихся в многолучевом канале | |
RU2479920C2 (ru) | Способ автоматического обнаружения узкополосных сигналов | |
RU2420005C1 (ru) | Способ поиска шумоподобных сигналов с минимальной частотной манипуляцией | |
RU2292114C2 (ru) | Способ управления порогом в оптимальном обнаружителе | |
US8559483B1 (en) | Signal quality monitor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100206 |