RU2364022C2 - Device of broadband signal search - Google Patents
Device of broadband signal search Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364022C2 RU2364022C2 RU2007132618/09A RU2007132618A RU2364022C2 RU 2364022 C2 RU2364022 C2 RU 2364022C2 RU 2007132618/09 A RU2007132618/09 A RU 2007132618/09A RU 2007132618 A RU2007132618 A RU 2007132618A RU 2364022 C2 RU2364022 C2 RU 2364022C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- signal
- output
- block
- logical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
- Electronic Switches (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 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, which consists in low noise immunity of the search for broadband signals (SHPS) by delay, namely, in a high probability of synchronization of search devices for structural interference.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, описанное в книге [1] на 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 [1] on p.66-70, 195-199, 234-240, taken 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;
31 - детектор;3 1 - detector;
41 - блок сравнения с порогом;4 1 - block comparison with the threshold;
21 - предварительный фильтр;21 - preliminary filter;
22 - линия задержки;22 - delay line;
23.1-23.k - первый, …, k-й аттенюаторы;23.1-23.k - the first, ..., k-th attenuators;
24.1-24.k - первый, …, k-й фазовращатели;24.1-24.k - the first, ..., k-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 k-й аттенюатор 23.2-23.k, выходы которых соединены соответственно с входами со второго по k-й фазовращатель 24.2-24.k, выходы которых соединены с (k-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 31 подключен ко входу блока сравнения с порогом 41, выход которого является выходом устройства.The prototype device contains a series-connected
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.k и блоки 24.1-24.k поступают на соответствующие k входы блока 25. При этом параметры блока 22, блоков 23.1-23.k и блоков 24.1-24.k выбираются таким образом, что на выходе блока 25 элементы сигнала складываются в фазе и дают значение автокорреляционной функции полезного сигнала, а на выходе блока 31 будет значение огибающей функции автокорреляции (АКФ) полезного сигнала.The signal from the input of the device through
В случае когда на входе устройства присутствуют структурные помехи, то на выходе блока 31 в этом случае будет значение огибающей функции взаимной корреляции (ВКФ) сигнала и структурной помехи.In the case when there is structural interference at the input of the device, then at the output of block 3 1 in this case there 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 41 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 41 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 1 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 1 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;
31 - детектор;3 1 - detector;
41 - блок сравнения с порогом.4 1 - block comparison with the threshold.
Укрупненный прототип содержит последовательно соединенные линейную часть 1, сигнальный вход которой является входом устройства, согласованный фильтр 2, детектор 31 и блок сравнения с порогом 41, выход которого является выходом устройства.The enlarged prototype contains a
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 31, где он детектируется, а затем значение огибающей сравнивается с пороговым в блокеThe signal from the input of the device through
41. Поскольку на вход устройства могут поступать и мощные структурные помехи, то на выходе блока 31 может быть сигнал, который будет принят блоком 41 как истинный.4 1 . 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 1 that will be accepted by block 4 1 as true.
Недостатком устройства-прототипа является низкая помехоустойчивость при воздействии мощных структурных помех.The disadvantage of the prototype device is the low noise immunity when exposed to powerful structural interference.
Для устранения указанного недостатка в устройство поиска широкополосных сигналов, содержащее последовательно соединенные линейную часть, сигнальный вход которой является входом устройства, согласованный фильтр, первый детектор и первый блок сравнения с порогом, согласно изобретению введены k ключей, k логических элементов «НЕ», (k-1) детекторов, (k-1) блоков сравнения с порогом, первая и вторая схемы каскадов логических элементов «ИЛИ», генератор тактовых импульсов, блок управления переключением каналов, блок таймеров, счетчик, триггер и ключ для подачи решения об обнаружении сигнала, в линейную часть дополнительно введен управляющий вход, соединенный с выходом блока управления переключением каналов; согласованный фильтр выполнен перестраиваемым, и в нем дополнительно введены первый и второй управляющие входы, причем первый управляющий вход перестраиваемого согласованного фильтра соединен с выходом второй схемы каскадов логических элементов «ИЛИ», а также с управляющими входами блока таймеров, триггера и счетчика, второй управляющий вход перестраиваемого согласованного фильтра соединен с выходом первой схемы каскадов логических элементов «ИЛИ», счетным входом счетчика, сигнальным входом блока таймеров и сигнальным входом ключа для подачи решения об обнаружении сигнала, выход которого соединен с сигнальным входом триггера, выход которого соединен с управляющими входами первого ключа и ключа для подачи решения об обнаружении сигнала; выход первого блока сравнения с порогом соединен с сигнальным входом первого ключа, выход которого соединен с первым входом первой схемы каскадов логических элементов «ИЛИ», а через первый логический элемент «НЕ» - с первым входом второй схемы каскадов логических элементов «ИЛИ»; вход первого детектора соединен с входами (k-1) детекторов, выходы которых через соответствующие (k-1) блоки сравнения с порогом соединены с сигнальными входами соответствующих (k-1) ключей, выходы которых соединены с соответствующими (k-1) входами второй схемы каскадов логических элементов «ИЛИ», а через соответствующие (k-1) логические элементы «НЕ» - с соответствующими (k-1) входами первой схемы каскадов логических элементов «ИЛИ»; m выходов блока таймеров, где m=k-1, соединены с управляющими входами соответствующих (k-1) ключей; выход счетчика, являющийся также и выходом устройства, соединен с (k+1)-м входом второй схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» и управляющим входом блока управления переключением каналов, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.To eliminate this drawback, a broadband signal search device containing a linear part connected in series, the signal input of which is the device input, a matched filter, a first detector and a first threshold comparison unit, according to the invention, k keys, k logical elements “NOT”, (k -1) detectors, (k-1) threshold comparison blocks, the first and second “OR” logic element cascades, clock generator, channel switching control unit, timer unit, counter, trigger, and cl yuch for filing a decision on signal detection, a control input connected to the output of the channel switching control unit is additionally introduced into the linear part; the matched filter is tunable, and the first and second control inputs are additionally introduced in it, and the first control input of the tunable matched filter is connected to the output of the second cascade of logic elements “OR”, as well as to the control inputs of the timer block, trigger and counter, the second control input tunable matched filter connected to the output of the first circuit of the cascades of logical elements "OR", the counting input of the counter, the signal input of the timer block and the signal input of the key for making a decision on detecting a signal whose output is connected to the signal input of a trigger, the output of which is connected to the control inputs of the first key and key for making a decision on detecting a signal; the output of the first comparison unit with a threshold is connected to the signal input of the first key, the output of which is connected to the first input of the first cascade of logical elements "OR", and through the first logical element "NOT", to the first input of the second circuit of cascades of logical elements "OR"; the input of the first detector is connected to the inputs of (k-1) detectors, the outputs of which through the corresponding (k-1) comparison blocks with a threshold are connected to the signal inputs of the corresponding (k-1) keys, the outputs of which are connected to the corresponding (k-1) inputs of the second “OR” logic element cascades, and through the corresponding (k-1) NOT logic elements — with corresponding (k-1) inputs of the first “OR” logic element cascades; m outputs of the timer block, where m = k-1, are connected to the control inputs of the corresponding (k-1) keys; the output of the counter, which is also the output of the device, is connected to the (k + 1) -th input of the second circuit of the cascades of logical elements “OR” and the control input of the channel switching control unit, the clock input of which is connected to the output of the clock generator.
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 (ПСФ);2 - tunable matched filter (PSF);
31, 32, … 3k - первый, второй, … k-й детекторы;3 1 , 3 2 , ... 3 k - first, second, ... k-th detectors;
41, 42, … 4k - первый, второй, … k-й блоки сравнения с порогом;4 1 , 4 2, ... 4 k - the first, second, ... k-th blocks of comparison with the threshold;
51, 52, … 5k - первый, второй, … k-й ключи;5 1 , 5 2 , ... 5 k - first, second, ... k-th keys;
61, 62, … 6k - первый, второй, … k-й логические элементы «НЕ»;6 1 , 6 2 , ... 6 k - the first, second, ... k-th logical elements “NOT”;
7 и 8 - первая и вторая схемы каскадов логических элементов «ИЛИ»;7 and 8 - the first and second circuits of cascades of logical elements "OR";
9 - ключ для подачи решения об обнаружении сигнала;9 - a key for submitting a decision on signal detection;
10 - триггер;10 - trigger;
11 -счетчик;11 counter;
12 - генератор тактовых импульсов;12 - clock generator;
13 - блок управления переключением каналов (БУПК);13 - channel switching control unit (BUPK);
14 - блок таймеров.14 is a block of timers.
Предлагаемое устройство содержит линейную часть 1, сигнальный вход которой является входом устройства, а выход линейной части 1 соединен с сигнальным входом перестраиваемого согласованного фильтра 2, выход которого соединен с входами с первого по k-й детекторов 31-3k, выходы которых через соответствующие с первого по k-й блоки сравнения с порогом 41-4k соединены с сигнальными входами соответствующих с первого по k-й ключей 51-5k.The proposed device contains a
Выход первого ключа 51 соединен с первым входом первой схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» 7, а через первый логический элемент «НЕ» 61 - с первым входом второй схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» 8.The output of the first key 5 1 is connected to the first input of the first circuit of the cascades of logical elements "OR" 7, and through the first logical element "NOT" 6 1 is connected to the first input of the second circuit of the cascades of logical elements "OR" 8.
Выходы со второго по k-й ключей 52-5k соединены с соответствующими со второго по k-й входами второй схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» 8, а через соответствующие со второго по k-й логические элементы «НЕ» 62-6k - с соответствующими со второго по k-й входами первой схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» 7.The outputs from the second to the kth keys 5 2 -5 k are connected to the corresponding from the second to kth inputs of the second circuit of the cascades of logical elements "OR" 8, and through the corresponding from the second to kth logical elements "OR" 6 2 - 6 k - with the corresponding from the second to k-th inputs of the first circuit of cascades of logical elements "OR" 7.
Выход первой схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» 7 соединен с сигнальным входом блока таймеров 14, вторым управляющим входом перестраиваемого согласованного фильтра 2, счетным входом счетчика 11 и сигнальным входом ключа для подачи решения об обнаружении сигнала 9.The output of the first circuit of the cascades of logical elements "OR" 7 is connected to the signal input of the block of
Выход второй схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» 8 соединен с первым управляющим входом перестраиваемого согласованного фильтра 2 и управляющими входами блока таймеров 14, триггера 10 и счетчика 11, выход которого, являющийся также и выходом устройства, соединен с (k+1)-м входом второй схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» 8 и управляющим входом блока управления переключением каналов (БУПК) 13, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов 12, а выход БУПК 13 соединен с управляющим входом линейной части 1.The output of the second circuit of the cascades of logical elements "OR" 8 is connected to the first control input of the tunable matched
С первого по m-й выходы блока таймеров 14 соединены соответственно с управляющими входами со второго по k-й ключей 52-5k.From the first to the mth outputs of the block of
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.
Вначале блоки 2, 10, 11 и 14 находятся в исходном состоянии, которое в дальнейшем может быть достигнуто путем подачи логической «единицы» на управляющий вход (вход «RST») данных блоков. В исходном состоянии на выходе блока 10 находится логическая единица, которая поступает на управляющие входы первого ключа 51 и ключа 9, в результате чего в исходном состоянии они открыты, что обеспечивает прохождение сигнала с выхода блока 41 на первый вход блока 7 и с выхода блока 7 на сигнальный вход блока 10; при этом блоки 52-5к будут закрыты.Initially,
Рассмотрим случай, когда с входа устройства на 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 signal input of
Поиск сигнала происходит в два этапа.The signal search takes place in two stages.
На первом этапе поиска устройство осуществляет обнаружение сигнала. С выхода блока 1 сигнал поступает на сигнальный вход блока 2, где происходит его согласованная фильтрация. Отфильтрованный сигнал с выхода блока 2 поступает на входы блоков 31-3k. С выхода блока 31 значение огибающей АКФ полезного сигнала подается на вход блока 41, где происходит ее сравнение с пороговым значением U1 пор, определяемым вероятностью правильного обнаружения. В случае обнаружения сигнала значение порога U1 пор будет превышено, и логическая единица с выхода блока 41 через блок 51 поступит на первый вход блока 7, а с выхода блока 61 на первый вход блока 8 поступит логический ноль.At the first stage of the search, the device detects a signal. From the output of
В результате на выходе блока 7 будет сигнал логической единицы, который означает, что устройство на первом этапе поиска вынесло решение об обнаружении сигнала. Логическая единица с выхода блока 7 поступит на сигнальный вход ключа 9, счетный вход блока 11, сигнальный вход блока 14 и второй управляющий вход блока 2. Так как в начальном состоянии ключ 9 находится в открытом состоянии, то решение об обнаружении сигнала поступит на сигнальный вход блока 10, что приведет к смене его состояния, и логический ноль с выхода блока 10 поступит на управляющие входы блоков 51 и 9, что приведет к их закрытию.As a result, the output of block 7 will be a logical unit signal, which means that the device at the first stage of the search made a decision to detect the signal. The logical unit from the output of block 7 will go to the signal input of key 9, the counting input of
На втором этапе поиска устройство осуществляет циклический поиск структурной помехи в обнаруженном сигнале. Логическая единица с выхода блока 7 поступает на счетный вход блока таймеров 11, а также на второй управляющий вход блока 2, что приведет к перестройке блока 2 и обеспечит возможность приема ортогонального сигнала. Кроме того, логическая единица с выхода блока 7 поступает на сигнальный вход блока 14, что приведет к его запуску.At the second stage of the search, the device performs a cyclic search for structural interference in the detected signal. The logical unit from the output of block 7 is fed to the counting input of the block of
По окончании времени, равного периоду сигнала, поиск которого производится, на первом выходе блока 14 сформируется логическая единица, которая поступит на управляющий вход второго ключа 52, что приведет к его открытию.At the end of the time equal to the period of the signal that is being searched, a logical unit will be formed at the first output of
В момент открытия второго ключа 52 на его сигнальный вход поступит логический сигнал, являющийся результатом сравнения огибающей ВКФ помехи на выходе второго детектора 32 с пороговым значением U2 пор блока 42, определяемым вероятностью ложной тревоги. В случае наличия на входе устройства только полезного сигнала значение порога U2 пор не будет превышено, и с выхода блока 42 через блок 52 на второй вход блока 8 поступит логический ноль, а с выхода блока 62 на второй вход блока 7 поступит логическая единица.At the moment of opening the second key 5 2, a logical signal will arrive at its signal input, which is the result of comparing the envelope of the VCF noise at the output of the second detector 3 2 with the threshold value U 2 of the pores of block 4 2 determined by the probability of a false alarm. If there is only a useful signal at the input of the device, the threshold value U 2 of the pores will not be exceeded, and from the output of block 4 2 through block 5 2 the logic zero will arrive at the second input of block 8, and the logical output from block 6 2 will go to the second input of block 7 unit.
Далее цикл поиска структурной помехи в обнаруженном сигнале повторится, пока не отработают последовательно соединенные блоки 3k, 4k, 5k, 6k.Next, the cycle of searching for structural interference in the detected signal will be repeated until 3 k , 4 k , 5 k , 6 k blocks are connected in series.
При поступлении k логических единиц на счетный вход блока 11 на его выходе сформируется логическая единица, которая поступит на выход устройства, на (k+1)-й вход блока 8, а также на управляющий вход блока 13, в результате чего произойдет подготовка устройства к работе на данном канале. Появление сигнала на выходе блока 11 означает - сигнал найден и поиск сигнала закончен.When k logical units arrive at the counting input of
Если на первый, сигнальный вход блока 1 поступит смесь полезного сигнала и мощной структурной помехи, то, как и в случае с полезным сигналом, на первом этапе поиска сумма огибающих АКФ сигнала и ВКФ помехи, формирующаяся на выходе блока 31, превысит значение порога U1 пор, и с выхода блока 41 через блок 51 на первый вход блока 7 поступит логическая единица, а с выхода блока 61 на первый вход блока 8 поступит логический ноль.If a mixture of a useful signal and powerful structural noise arrives at the first, signal input of
В результате на выходе блока 7 появится сигнал логической единицы, который означает, что устройство на первом этапе поиска вынесло решение об обнаружении сигнала. Так как в начальном состоянии ключ 9 находится в открытом состоянии, то решение об обнаружении сигнала поступит на сигнальный вход триггера 10, что приведет к смене состояния на его выходе, и логический ноль с выхода триггера 10 поступит на управляющие входы блоков 51 и 9, что приведет к их закрытию.As a result, a logic unit signal appears at the output of block 7, which means that the device at the first stage of the search made a decision to detect the signal. Since in the initial state the key 9 is in the open state, the decision to detect the signal will go to the signal input of the trigger 10, which will lead to a change in the state at its output, and a logical zero from the output of the trigger 10 will go to the control inputs of the blocks 5 1 and 9, which will lead to their closure.
На втором этапе поиска устройство осуществляет циклический поиск структурной помехи в обнаруженном сигнале. Логическая единица с выхода блока 7 поступает на счетный вход блока 11, а также на второй управляющий вход блока 2, что приведет к перестройке блока 2 и обеспечит возможность приема ортогонального сигнала. Кроме того, логическая единица с выхода блока 7 поступает на сигнальный вход блока 14, что приведет к его запуску.At the second stage of the search, the device performs a cyclic search for structural interference in the detected signal. The logical unit from the output of block 7 is fed to the counting input of
По окончании времени, равного периоду найденного сигнала, на первом выходе блока 14 формируется логическая единица, которая поступит на управляющий вход второго ключа 52, что приведет к его открытию.At the end of the time equal to the period of the found signal, a logical unit is formed at the first output of
В момент открытия второго ключа 52 на его сигнальный вход поступит логический сигнал, являющийся результатом сравнения огибающей ВКФ помехи на выходе второго детектора 32 со значением порогового напряжения U2 пор блока 42, определяемым вероятностью ложной тревоги. В случае наличия на входе устройства смеси полезного сигнала и мощной структурной помехи порог U2 пор будет превышен, и с выхода блока 42 через блок 52 на второй вход блока 8 поступит логическая единица, а с выхода блока 62 на второй вход блока 7 поступит логический ноль.At the moment of opening the second key 5 2, a logical signal will come to its signal input, which is the result of comparing the envelope of the VCF noise at the output of the second detector 3 2 with the threshold voltage value U 2 of the pores of block 4 2 determined by the probability of a false alarm. If there is a useful signal at the input of the device and powerful structural noise, the threshold U 2 pores will be exceeded, and from the output of block 4 2 through block 5 2, the logical unit will go to the second input of block 8, and from the output of block 6 2 to the second input of block 7 logical zero will arrive.
Далее цикл поиска структурной помехи в обнаруженном сигнале повторится, пока не отработают последовательно соединенные блоки 3k, 4k, 5k, 6k.Next, the cycle of searching for structural interference in the detected signal will be repeated until 3 k , 4 k , 5 k , 6 k blocks are connected in series.
Логическая единица с выхода блока 8 поступит на первый управляющий вход блока 2 и на управляющие входы блоков 10, 11 и 14, что приведет к их сбросу, в результате чего устройство вернется в исходное состояние, то есть будет готово к поиску полезного сигнала, и поиск полезного сигнала будет продолжен на других каналах.The logical unit from the output of block 8 will go to the first control input of
Если на вход устройства поступит только мощная структурная помеха, то значения пороговых напряжений U1 пор-Uk пор в соответствующих блоках 41-4k будут превышены, и работа устройства поиска будет такой же, как и в случае приема сигнала с мощной структурной помехой.If only a powerful structural noise arrives at the input of the device, then the threshold voltage values U 1 pore -U k pore in the corresponding blocks 4 1 -4 k will be exceeded, and the operation of the search device will be the same as in the case of receiving a signal with strong structural interference .
Функциональная схема перестраиваемого согласованного фильтра 2 приведена на фиг.4, где введены следующие обозначения:The functional diagram of tunable matched
21 - предварительный фильтр;21 - preliminary filter;
22 - линия задержки;22 - delay line;
23.1-23.k - первый, …, k-й аттенюаторы;23.1-23.k - the first, ..., k-th attenuators;
24.11-24.k1 - первый, …, k-й фазовращатели первой группы;24.1 1 -24.k 1 - the first, ..., k-th phase shifters of the first group;
24.12-24.k2 - первый, …, k-й фазовращатели второй группы;24.1 2 -24.k 2 - the first, ..., k-th phase shifters of the second group;
25 - сумматор;25 - adder;
26.11-26.k1 - первый, …, k-й ключи первой группы;26.1 1 -26.k 1 - the first, ..., k-th keys of the first group;
26.12-26.k2 - первый, …, k-й ключи второй группы;26.1 2 -26.k 2 - the first, ..., k-th keys of the second group;
27 - дешифратор адреса;27 - address decoder;
28 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).28 - read-only memory (ROM).
Перестраиваемый согласованный фильтр (ПСФ) 2 содержит последовательно соединенные предварительный фильтр 21, вход которого является сигнальным входом ПСФ 2, и линию задержки 22, вход и (k-1) выходов которой соединены соответственно с входами k аттенюаторов 23.1-23.k, выходы которых соединены с объединенными между собой первыми сигнальными входами соответствующей пары ключей первой 26.l1-26.k1 и второй 26.12-26.k2 групп. Вторым управляющим входом ПСФ 2 является сигнальный вход дешифратора адреса 27, а первым управляющим входом ПСФ 2 является управляющий вход дешифратора адреса 27. Группа выходов дешифратора адреса 27 шиной соединена с группой входов ПЗУ 28, которое имеет 2k выходов, соединенных с управляющими входами соответствующих k ключей первой группы 26.11-26.k1 и k ключей второй группы 26.12-26.k2. Выходы k ключей первой группы 26.11-26.k1 соединены с входами соответствующих фазовращателей первой группы 24.11-24.k1, выходы которых соединены с k входами первой группы сумматора 25 соответственно. Выходы k ключей второй группы 26.12-26.k2 соединены с входами соответствующих фазовращателей второй группы 24.12-24.k2, выходы которых соединены с k входами второй группы сумматора 25 соответственно.The tunable matched filter (PSF) 2 contains a pre-filter 21 connected in series, the input of which is the signal input of the
Выход сумматора 25 является выходом ПСФ 2.The output of the
ПСФ 2 работает следующим образом.
Поступивший на вход ПСФ 2 сигнал через блок 21 подается на вход блока 22. С входа блока 22 и с его (k-1) выходов элементы сигнала подаются на соответствующие пары ключей первой 26.11-26.k1 и второй 26.12-26.k2 групп.The signal received at the input of
В исходном состоянии на управляющем входе блока 27 находится логический ноль, на выходах блока 27 находится двоичное число, соответствующее нулевому адресу. При поступлении на сигнальный вход блока 27 k логических сигналов блок 27 формирует адрес для ПЗУ 28, в соответствии с которым на 2k выходах ПЗУ 28 будет комбинация из логических единиц и нулей, что приведет к открытию или закрытию соответствующих ключей 26.11-26.k2, в результате чего сигналы с соответствующих блоков 23.1-23.k, изменяясь по фазе в соответствующих блоках 24.11-24.k2, проходят на соответствующие входы сумматора 25. Комбинация управляющих сигналов для ключей выбирается таким образом, чтобы ПСФ 2 являлся согласованным (оптимальным) для обнаруживаемого сигнала. В блоке 25 происходит суммирование всех составляющих полезного сигнала, результат которого подается на выход блока 2.In the initial state, a logic zero is at the control input of
При поступлении на сигнальный вход блока 27 логической единицы произойдет выбор следующей комбинации нулей и единиц, которая с группы выходов блока 27 поступит на группу входов ПЗУ 28. На 2k выходах ПЗУ 28 сформируется другая комбинация из логических единиц и нулей, что приведет к открытию или закрытию соответствующих ключей 26.11-26.k2, в результате чего сигналы с соответствующих блоков 23.1-23.k, изменяясь по фазе в соответствующих блоках 24.11-24.k2, проходят на соответствующие входы сумматора 25. Комбинация управляющих сигналов для ключей выбирается таким образом, чтобы ПСФ 2 был согласованным для сигнала, являющегося ортогональным к обнаруживаемому. В блоке 25 происходит суммирование всех составляющих полезного сигнала, результат которого подается на выход блока 2.Upon receipt of a logical unit at the signal input of
Методика выбора параметров фазовращателей и комбинаций ключей для построения оптимальных фильтров широко известна и приведена в [2].The technique for selecting the parameters of phase shifters and key combinations for constructing optimal filters is widely known and is given in [2].
Структурная схема блока управления переключением каналов 13 приведена на фиг.5, где введены следующие обозначения:The block diagram of the channel
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 - the key;
136 - перестраиваемый генератор.136 - tunable generator.
Блок управления переключением каналов (БУПК) 13 содержит последовательно соединенные ключ 135, счетчик фиксированных чисел 132, формирователь 133, канальный переключатель 134 и перестраиваемый генератор 136, выход которого является выходом БУПК 13; а также содержит триггер 131, вход которого также является управляющим входом БУПК 13, а выход триггера 131 соединен с управляющим входом ключа 135, сигнальный вход которого является также тактовым входом БУПК 13.The channel switching control unit (BUPK) 13 comprises a series-connected
БУПК 13 работает следующим образом.
В исходном состоянии на выходе триггера 131 находится логическая единица, которая держит открытым ключ 135, а на выходе счетчика фиксированных чисел 132 находится логический ноль.In the initial state, the output of the
Если устройство поиска обнаружило полезный сигнал, то с выхода блока 11 на вход блока 131 поступит логическая единица и переведет его в другое состояние, и сигнал логического ноля с выхода блока 131 поступит на управляющий вход блока 135, что приведет к его закрытию. Следовательно, тактовые импульсы с блока 12 не будут поступать на блок 132, и каналы переключаться не будут, чем обеспечится фиксация данного канала.If the search device has detected a useful signal, then the logical unit will go to the input of
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
С выхода блока 11 на вход блока 131 подается логический ноль, а значит на его выходе будет логическая единица, которая держит открытым блок 135. При этом тактовые импульсы с выхода блока 12 через блок 135 поступают на определенное число тактовых импульсов в блок 132. Это число определяется временем, в течение которого устройство поиска будет производить обнаружение сигнала на данном канале. Когда поступит заданное число тактовых импульсов, на которое рассчитан блок 132, на его выходе сформируется логическая единица, при поступлении которой в блоке 133 сформируется логический импульс, при поступлении которого в блоке 134 происходит переключение на другой канал, и на его выходе формируется сигнал, который запускает блок 136, где происходит перестройка на другую частоту.From the output of
Блок 134 может быть реализован как обычный переключатель диапазонов, которые широко используются в различного вида радиоприемниках, то есть это известная задача, решаемая известными методами.Block 134 can be implemented as a conventional band switch, which are widely used in various types of radios, that is, this is a well-known problem solved by known methods.
Рассмотрим блок 136, представляющий собой перестраиваемый генератор. Работа перестраиваемого генератора заключается в том, чтобы он изменял свою частоту при поступлении на его вход соответствующих сигналов. В частности, перестраиваемый генератор можно выполнить на микросхеме класса DDS - прямой цифровой синтезатор. В основу этого может быть положена микросхема AD 9858 (Analog Devices) в типовой схеме включения.Consider
Функциональная схема блока таймеров 14 приведена на фиг.6, где введены следующие обозначения:The functional diagram of the block of
141 - регистр сдвига;141 - shift register;
1421, … 142m - первый, … m-й таймеры;142 1 , ... 142 m - the first, ... m-th timers;
1431, … 143m - первый, … m-й формирователи.143 1 , ... 143 m - the first, ... mth formers.
Блок таймеров 14 содержит регистр сдвига 141, m выходов которого (где m=k-1) соединены с входами соответствующих m таймеров 1421-142m, выходы которых соединены с входами соответствующих m формирователей 1431-143m, выходы которых являются соответствующими выходами блока таймеров 14. Сигнальный вход регистра сдвига 141 является сигнальным входом блока таймеров 14, а вход сброса в нулевое состояние регистра сдвига 141 является управляющим входом блока таймеров 14.The block of
Блок таймеров 14 работает следующим образом.The block of
В исходном состоянии на выходах блока 141 находятся логические нули, блоки 1421-142m находятся в незапущенном состоянии.In the initial state, the outputs of
В случае прихода первой логической единицы на сигнальный вход блока 14 произойдет заполнение регистра сдвига 141, что приведет к запуску первого таймера 1421. Отработав, первый таймер 1421 выдаст сигнал первому формирователю 1431, который на первом выходе блока 14 сформирует логическую единицу и подаст ее на управляющий вход второго ключа 52. Ключ 52 откроется и пропустит сигнал на соответствующие входы блоков 7 и 8 для принятия дальнейшего решения.In the case of the arrival of the first logical unit at the signal input of
В случае прихода второй логической единицы на сигнальный вход блока 14 отработают блоки 1422 и 1431, и так далее до прихода m единиц.In the case of the arrival of the second logical unit at the signal input of
В случае прихода m логических единиц на сигнальный вход блока 141 произойдет заполнение регистра сдвига 141, что приведет к запуску m-го таймера 142m. Отработав, таймер 142m подаст сигнал формирователю 143m, который сформирует логическую единицу и подаст на управляющий вход k-го ключа 5k, который откроется и пропустит сигнал на соответствующие входы блоков 7 и 8 для принятия дальнейшего решения.If m logical units arrive at the signal input of
В случае прихода с выхода блока 8 логической единицы на управляющий вход блока 14 произойдет обнуление регистра сдвига, что приведет блок 14 в исходное состояние. Такое состояние возможно в случаях: когда сигнал найден или когда на вход приемника поступает мощная структурная помеха или смесь полезного сигнала и мощной структурной помехи.In the event that a logical unit arrives from the output of block 8 to the control input of
Детекторы, ключи и блоки сравнения с порогом имеют широкое применение. Описание структуры и принципов построения подобных блок-схем можно найти, например, в книге [3].Detectors, keys, and threshold comparison blocks are widely used. A description of the structure and principles of constructing such flowcharts can be found, for example, in the book [3].
Блок 12 может быть выполнен на основе различных типов генераторов, например на основе кварцевого генератора, приведенного на рис.4.5 стр.86-87 в книге [3], либо на основе блокинг-генератора, приведенного на рис 4.9 стр.94-96 в книге [3].
Схемы каскадов логических элементов «ИЛИ» приведены в книге [4].Schemes of cascades of logical elements "OR" are given in the book [4].
Таким образом, введение дополнительных блоков в заявленном устройстве обеспечивает снижение вероятности ложной синхронизации на мощные структурные помехи за счет более полной проверки по отличительным признакам полезного сигнала от структурной помехи, в результате чего улучшается эффективность поиска широкополосных сигналов.Thus, the introduction of additional blocks in the claimed device reduces the likelihood of false synchronization for powerful structural interference due to a more complete check on the distinguishing features of the useful signal from structural interference, resulting in improved search efficiency of broadband signals.
Источники информацииInformation sources
1. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации / под редакцией Пестрякова В.Б. - М.: Сов. Радио, 1973.1. Noise-like signals in information transmission systems / edited by Pestryakova VB - M .: Owls. Radio, 1973.
2. Варакин Л.Е. / Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985.2. Varakin L.E. / Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communications, 1985.
3. Мэндл М. / 200 избранных схем электроники / пер. с англ. под ред. Ицхоки Я.С. - М.: Мир, 1980.3. Mandle M. / 200 selected electronics circuits / trans. from English under the editorship of Yitzhoki Ya.S. - M .: Mir, 1980.
4. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов / Ю.Ф.Опадчий, О.П.Глудкин, А.И.Гуров. Под ред. О.П.Глудкина. - М.: Горячая Линия - Телеком, 2000. 768 с.: ил. с.710-719.4. Analog and digital electronics (Full course): Textbook for high schools / Yu.F. Opadchiy, O. P. Gludkin, A. I. Gurov. Ed. O.P. Gludkina. - M .: Hot Line - Telecom, 2000. 768 p.: Ill. p. 710-719.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007132618/09A RU2364022C2 (en) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | Device of broadband signal search |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007132618/09A RU2364022C2 (en) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | Device of broadband signal search |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007132618A RU2007132618A (en) | 2009-03-10 |
RU2364022C2 true RU2364022C2 (en) | 2009-08-10 |
Family
ID=40528130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007132618/09A RU2364022C2 (en) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | Device of broadband signal search |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2364022C2 (en) |
-
2007
- 2007-08-29 RU RU2007132618/09A patent/RU2364022C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. Под ред. ПЕСТРЯКОВА В.Б. - М.: Советское радио, 1973, с.66-70, 195-199, 234-240. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007132618A (en) | 2009-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2364022C2 (en) | Device of broadband signal search | |
US4361896A (en) | Binary detecting and threshold circuit | |
US3330909A (en) | Pulse communication system | |
RU2302693C1 (en) | Broadband signal searching device | |
US4209834A (en) | State variant correlator | |
RU2223606C1 (en) | Broadband signal searching device | |
RU2244375C1 (en) | Broadband signal search device | |
SU1337818A1 (en) | Method and device for discrete representation of phase shift | |
RU2311733C1 (en) | Device for search for wideband signals | |
RU2273953C1 (en) | Device for finding broadband signals | |
SU907817A1 (en) | Device for evaluating signal | |
RU2076455C1 (en) | Preset code combination pulse selector | |
SU1124438A1 (en) | Device for block synchronizing of digital transmission system | |
SU1085006A1 (en) | Cyclic phasing receiver | |
SU1453612A1 (en) | Receiver of frequency-manipulated signal | |
SU1716613A1 (en) | Device for synchronization of periodic code sequences | |
SU1665526A1 (en) | Digital data receiving device | |
RU2313183C2 (en) | Device for finding broadband signals | |
SU1164902A1 (en) | Device for transmission and reception of binary information device for transmission and reception of binary information | |
SU1092744A1 (en) | Device for time synchronization of pseudorandom sequences | |
SU1095419A1 (en) | Interference suppression device | |
SU1084854A1 (en) | Device for receiving and processing noise-type signals | |
RU1829122C (en) | Device of phase start of recurrent sequence | |
SU1723545A1 (en) | Device for control of seismic wave source | |
RU2190299C1 (en) | Receiving device incorporating two-step noise-like signal search provision |