RU2385542C2 - Receiving device of noise-like signals - Google Patents
Receiving device of noise-like signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385542C2 RU2385542C2 RU2007143169/09A RU2007143169A RU2385542C2 RU 2385542 C2 RU2385542 C2 RU 2385542C2 RU 2007143169/09 A RU2007143169/09 A RU 2007143169/09A RU 2007143169 A RU2007143169 A RU 2007143169A RU 2385542 C2 RU2385542 C2 RU 2385542C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- synchronizer
- signal
- linear part
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к области радиотехники и может быть использовано для приема информации по каналам связи в космических и наземных системах, использующих шумоподобные сигналы (ШПС).The proposed device relates to the field of radio engineering and can be used to receive information via communication channels in space and ground systems using noise-like signals (SHPS).
Известны приемные устройства ШПС, построенные на базе согласованных фильтров или многоканальных корреляторов.Known receiving devices SHPS, built on the basis of matched filters or multi-channel correlators.
Время поиска в таких устройствах соизмеримо с периодом используемой двоичной последовательности. Однако реализовать на практике такие приемные устройства при больших базах сигнала задача весьма сложная (см. Теория и применение псевдослучайных сигналов, Алексеев А.И., Шереметьев А.Г., Тузов Г.И., Глазов Б.И., М., Наука, 1969 г.The search time in such devices is commensurate with the period of the used binary sequence. However, to implement such receiving devices in practice at large signal bases is a very difficult task (see Theory and application of pseudorandom signals, Alekseev A.I., Sheremetyev A.G., Tuzov G.I., Glazov B.I., M., Science, 1969
Известно также приемное устройство ШПС, а.с. №1109915 СССР, содержащее линейный тракт, согласованный фильтр, квадратурный перемножитель, интегратор, блок выбора и запоминания на такт, фильтр нижних частот, управляемый фазовращатель, детектор огибающей, весовой сумматор и решающий блок.It is also known receiving device ShPS, and.with. No. 1109915 of the USSR, containing a linear path, a matched filter, a quadrature multiplier, an integrator, a block for selecting and memorizing per clock, a low-pass filter, a controllable phase shifter, an envelope detector, a weight adder, and a decider.
Недостатком этого устройства является то, что при наличии на его входе структурной помехи резко падает помехоустойчивость по отношению к другим видам помех, а при достаточно большом уровне этой помехи наступает срыв связи.The disadvantage of this device is that if there is structural interference at its input, the noise immunity drops sharply with respect to other types of interference, and when a sufficiently high level of this interference occurs, communication breakdown occurs.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство с фазоманипулированным сигналом, приведенное в книге Л.Е.Варакина Система связи с шумоподобными сигналами, М., Радио и связь, 1986 г., рис.1.76, стр.16, принятое за прототип.Closest to the technical nature of the claimed device is a device with a phase-shifted signal described in the book of L.E. Varakin Communication system with noise-like signals, M., Radio and communications, 1986, Fig. 1.76, p.16, adopted as a prototype .
На фиг.1 приведена функциональная схема устройства-прототипа, где введены обозначения:Figure 1 shows the functional diagram of the device of the prototype, where the notation is introduced:
1 - смеситель;1 - mixer;
2 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);2 - intermediate frequency amplifier (UPCH);
3 - согласованный фильтр;3 - matched filter;
4 - решающее устройство;4 - a decisive device;
5 - получатель информации;5 - recipient of information;
6 - гетеродин;6 - local oscillator;
7 - синхронизатор.7 - synchronizer.
Устройство-прототип содержит последовательно соединенные смеситель 1, УПЧ2, согласованный фильтр 3, решающее устройство 4, получатель информации 5, последовательно соединенные синхронизатор 7, гетеродин 6, выход которого соединен со вторым входом смесителя 1, второй выход синхронизатора 7 соединен со вторым входом решающего устройства 4, а вход синхронизатора 7 соединен с выходом согласованного фильтра 3.The prototype device contains a series-connected mixer 1, UPCH2, a matched
Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.
Сигнал, принятый на приемную антенну, поступает на вход смесителя 1, где переносится с помощью гетеродина 6 на промежуточную частоту, усиливается в УПЧ2 и обрабатывается согласованным фильтром 3 (сворачивается). Сигнал в виде сверток с выхода согласованного фильтра 3 поступает на вход синхронизатора 7 и на второй вход решающего устройства 4. Синхронизатор 7 осуществляет поиск фазоманипулированного (ФМ) сигнала по частоте и по времени и управляет режимом работы решающего устройства 4.The signal received at the receiving antenna is fed to the input of the mixer 1, where it is transferred using the
Для поиска ФМ-сигнала по частоте синхронизатор 7 перестраивает гетеродин 6.To search for the FM signal by frequency, the
После окончания поиска и вхождения в синхронизм на выходе решающего устройства 4 появляется информационная последовательность в виде двоичных символов, которые передаются получателю информации 5.After the search and entering synchronism at the output of the
Для упрощения функциональной схемы устройства-прототипа смеситель 1, УПЧ2 и гетеродин 6 объединены в один блок и обозначены блоком линейной части 8.To simplify the functional diagram of the prototype device, the mixer 1, UPCH2 and
Упрощенная функциональная схема устройства-прототипа приведена на фиг.2, гдеA simplified functional diagram of the prototype device is shown in figure 2, where
3 - согласованный фильтр;3 - matched filter;
4 - решающее устройство;4 - a decisive device;
5 - получатель информации;5 - recipient of information;
7 - синхронизатор;7 - synchronizer;
8 - блок линейной части.8 - block linear part.
Недостатком устройства-прототипа является небольшая дальность уверенного приема информации.The disadvantage of the prototype device is the small range of reliable reception of information.
Для устранения указанного недостатка в устройство, содержащее блок линейной части, вход которой является входом устройства, согласованный фильтр, решающее устройство и синхронизатор, второй выход которого соединен со вторым входом блока линейной части, введены последовательно соединенные сумматор; линия задержки, выход которой соединен со входом согласованного фильтра; детектор, выход которого соединен со входом решающего устройства, а вход детектора соединен с выходом согласованного фильтра; ключ, выход которого соединен со вторым входом сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока линейной части, а первый сигнальный вход ключа соединен с выходом линии задержки; опорный генератор и схема выделения, выход которой является выходом устройства, при этом выход опорного генератора соединен с третьим входом схемы выделения и с первым входом синхронизатора, второй вход синхронизатора соединен с выходом решающего устройства, первый выход синхронизатора соединен с первым входом схемы выделения, второй выход синхронизатора соединен, кроме того, со вторым управляемым входом ключа, а выход блока линейной части соединен, кроме того, со вторым входом схемы сравнения.To eliminate this drawback, an adder is connected in series to the device containing the linear part block, the input of which is the input of the device, a matched filter, a deciding device and a synchronizer, the second output of which is connected to the second input of the block of the linear part; a delay line whose output is connected to the input of the matched filter; a detector, the output of which is connected to the input of the resolving device, and the input of the detector is connected to the output of the matched filter; a key whose output is connected to the second input of the adder, the first input of which is connected to the output of the block of the linear part, and the first signal input of the key is connected to the output of the delay line; the reference generator and the allocation circuit, the output of which is the output of the device, while the output of the reference generator is connected to the third input of the allocation circuit and to the first input of the synchronizer, the second input of the synchronizer is connected to the output of the resolver, the first output of the synchronizer is connected to the first input of the selection circuit, the second output the synchronizer is connected, in addition, to the second controlled input of the key, and the output of the block of the linear part is connected, in addition, to the second input of the comparison circuit.
На фиг.3 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, где обозначено:Figure 3 shows the functional diagram of the proposed device, where indicated:
3 - согласованный фильтр;3 - matched filter;
4 - решающее устройство;4 - a decisive device;
7 - синхронизатор;7 - synchronizer;
8 - блок линейной части;8 - block linear part;
9 - сумматор;9 - adder;
10 - линия задержки;10 - delay line;
12 - детектор;12 - detector;
13 - ключ;13 - key;
15 - опорный генератор;15 - reference generator;
16 - схема выделения.16 is a selection scheme.
Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные блок линейной части 8, сумматор 9, линию задержки 10, согласованный фильтр 3, детектор 12, выход которого соединен со входом решающего устройства 4, выход которого соединен со вторым входом синхронизатора 7, а также опорный генератор 15, выход которого соединен с первым входом синхронизатора 7 и с третьим входом схемы выделения 16, первый вход которой соединен с первым выходом синхронизатора 7, а второй вход схемы выделения 16 соединен с выходом блока линейной части 8, выход схемы выделения 16 является выходом устройства, и ключ 13, первый сигнальный вход которого соединен с выходом линии задержки 10, а выход ключа 13 соединен со вторым входом сумматора 9, при этом второй выход синхронизатора 7 соединен со вторым управляемым входом ключа 13 и со вторым входом блока линейной части 8.The proposed device contains a series-connected block of the
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
Сигнал, принятый на приемную антенну, поступает на вход блока линейной части 8, состоящей из смесителя, усилителя промежуточной частоты и гетеродина, где переносится на промежуточную частоту, усиливается в усилителе промежуточной частоты и поступает на первый вход сумматора 9, с выхода которого поступает на вход линии задержки 10.The signal received at the receiving antenna is fed to the input of the block of the
В ближней зоне приемника от передатчика (зона уверенного приема информации) синхронизирующий сигнал принимается при излучении передатчика в течение времени Т, где Т - длительность синхронизирующего сигнала.In the near zone of the receiver from the transmitter (zone of reliable reception of information), the synchronizing signal is received when the transmitter emits during time T, where T is the duration of the synchronizing signal.
Передатчик излучает n повторов синхронизирующего сигнала, как показано на фиг.4.The transmitter emits n repeats of the clock signal, as shown in FIG.
Синхросигнал, принятый в течение времени Т с выхода линии задержки 10 поступает на входы согласованного фильтра 3, детектора 12, решающего устройства 4, с выхода которого сигнал поступает на второй вход синхронизатора 7 для его запуска. С первого выхода синхронизатора 7 сигнал поступает на первый вход схемы выделения 16 для синхронизации.The clock signal received during time T from the output of the delay line 10 is fed to the inputs of the matched
Для обеспечения качества приема сигнала с вероятностью 10-2, необходимое соотношение "сигнал-шум" должно быть не менее 6 дБ (ближняя зона).To ensure the quality of signal reception with a probability of 10 -2 , the necessary signal-to-noise ratio should be at least 6 dB (near zone).
Для обеспечения обнаружения сигнала с вероятностью 10-4, необходимое соотношение "сигнал-шум" должно быть не менее 12 дБ (дальняя зона).To ensure detection of a signal with a probability of 10 -4 , the necessary signal-to-noise ratio should be at least 12 dB (far zone).
Для выравнивания этих соотношений необходимо сигнал с выхода линии задержки 10, где сигнал задерживается ровно на длительность информационного сигнала Т и через открытый ключ 13 поступает на второй вход сумматора 9, где суммируется с синхронизирующим сигналом, поступившим за время T2 (повтором), см. фиг.4, и так будет суммироваться до тех пор, пока на выходе согласованного фильтра 3 не появится сигнал (свертка), который детектируется в детекторе 12 и через решающее устройство 4 и синхронизатор 7, с второго выхода поступает на второй управляемый вход ключа 13, закрывая его, тем самым прекращая накопление информационного сигнала и прекращая перестройку гетеродина в блоке линейной части 8.To equalize these relations, a signal is needed from the output of the delay line 10, where the signal is delayed exactly by the duration of the information signal T and through the public key 13 is fed to the second input of the adder 9, where it is summed up with the synchronizing signal received during the time T 2 (repeat), see 4, and so it will be summarized until a signal (convolution) appears on the output of the matched
Накопление синхросигнала идет до тех пор, пока за время (n·Т) не произойдет обнаружение сигнала, тогда ключ 13 открывается и цикл поиска повторяется.The clock accumulates until a signal is detected in time (n · T), then the key 13 is opened and the search cycle is repeated.
С выхода блока линейной части 8 сигнал, кроме того, поступает на второй вход схемы выделения 16, состоящей из коррелятора и фазового детектора, где обрабатывается и подается на выход в виде двоичной информации потребителю.From the output of the block of the
Сигнал с выхода опорного генератора 15 поступает на первый вход синхронизатора 7, для формирования синхронизирующих сигналов, и на третий вход схемы выделения 16, для формирования сигналов управления коррелятором.The signal from the output of the
На фиг.5 приведен один из примеров реализации синхронизатора 7 (схемы управления), где обозначено:Figure 5 shows one example of the implementation of the synchronizer 7 (control circuit), where indicated:
7.1 - делитель частоты - делит частоту сигнала опорного генератора с таким расчетом, чтобы период ее был равен τ, где τ - элементарная посылка.7.1 - frequency divider - divides the frequency of the signal of the reference generator in such a way that its period is equal to τ, where τ is an elementary premise.
7.2 - делитель частоты - делит частоту сигнала таким образом, чтобы на выходе период ее был равен 1 (период одной посылки сигнала).7.2 - frequency divider - divides the frequency of the signal so that its output period is 1 (the period of one signal sending).
7.3 - делитель частоты - делит частоту сигнала с выхода делителя 7.2 с таким расчетом, чтобы на выходе сигнал был равен (n·T) - длительность n посылок сигнала.7.3 - frequency divider - divides the frequency of the signal from the output of the divider 7.2 so that the output signal is equal to (n · T) - the duration of n signal transmissions.
7.4 - триггер привязки, с выхода которого запирается ключ 13 на время Т и останавливается работа гетеродина линейной части 8.7.4 - binding trigger, from the output of which the key 13 is locked for a time T and the work of the local oscillator of the
7.5 - триггер привязки, с выхода которого сигнал синхронизирует работу схемы выделения сигнала 16.7.5 - binding trigger, the output of which the signal synchronizes the operation of the
На фиг.6 приведен один из вариантов реализации решающего устройства 4, где обозначено:Figure 6 shows one of the options for implementing the
4.1 - схема формирования порога;4.1 - scheme of the formation of the threshold;
4.2 - пороговое устройство.4.2 - threshold device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007143169/09A RU2385542C2 (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Receiving device of noise-like signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007143169/09A RU2385542C2 (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Receiving device of noise-like signals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007143169A RU2007143169A (en) | 2009-05-27 |
RU2385542C2 true RU2385542C2 (en) | 2010-03-27 |
Family
ID=41022883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007143169/09A RU2385542C2 (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Receiving device of noise-like signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385542C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2701059C1 (en) * | 2018-11-12 | 2019-09-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Digital multichannel correlator of phase-shift keyed signals |
-
2007
- 2007-11-21 RU RU2007143169/09A patent/RU2385542C2/en not_active Application Discontinuation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВАРАКИН Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь. 1985, с.16-18. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2701059C1 (en) * | 2018-11-12 | 2019-09-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Digital multichannel correlator of phase-shift keyed signals |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007143169A (en) | 2009-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104393893B (en) | A kind of frequency-hopping communication system based on cognitive radio | |
US4280222A (en) | Receiver and correlator switching method | |
GB2075800A (en) | Communication system | |
GB2231243A (en) | Spread spectrum communication using pseudo-noise and frequency hopping | |
RU2385542C2 (en) | Receiving device of noise-like signals | |
CN105699959A (en) | Direct spread spectrum range measurement system | |
RU2248097C2 (en) | Method for transmitting information | |
RU2358401C1 (en) | Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum | |
RU2580055C1 (en) | Method of transmitting information in reverse channel of on-board equipment of command-measuring system by quadrature phase modulation of carrier frequency, coded by m-sequence with low-bit codes, and device therefor | |
RU2496241C2 (en) | Jamming station | |
RU2085036C1 (en) | Phase-modulated signal receiver | |
RU2127486C1 (en) | Method and device for transmitting messages by broad-band signals | |
RU42375U1 (en) | DEVICE FOR RECEIVING BROADBAND SIGNALS IN SPACE COMMUNICATION SYSTEMS | |
RU2623900C1 (en) | Device of command-measuring system for the independent information flows receipt | |
RU2308155C2 (en) | Radio communication line with increased concealment of transferred information | |
RU2156541C1 (en) | Radio transmission line using phase-keyed noise- like signals | |
RU148926U1 (en) | DEVICE FOR DEMODULATION OF PHASOMANIPULATED SIGNALS | |
RU2240653C1 (en) | Time-division multiple access data transfer system | |
RU2470459C1 (en) | Method of detecting broadband signals and device for realising said method | |
RU2205496C1 (en) | Method for shaping and processing composite signal in noise-immune radio systems | |
RU2450452C1 (en) | Multi-access wireless communication system | |
RU2113768C1 (en) | Device for digital information exchange | |
RU2222111C2 (en) | Device for receiving phase-keyed signals under interference conditions | |
RU2160503C2 (en) | Radio communication line | |
RU2197064C2 (en) | Phase-keyed signal receiving device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20090824 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20090909 |