RU2497143C1

RU2497143C1 - Device for detecting initial phase modulation of periodic sequence pulses

Info

Publication number: RU2497143C1
Application number: RU2012129766/08A
Authority: RU
Inventors: Борис Григорьевич Катков; Дмитрий Борисович Сотышев; Сергей Александрович Рогов
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-10-27

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: device for detecting initial phase modulation of pulses comprises two processing channels, each having series-connected multiplier, the first input of which is the input of the device, and an integrator, as well as a comparator connected to outputs of integrators of each channel, the device being characterised by that it includes a delay line which is connected between the input of the device and the second input of the multiplier of the first channel; the delay time in the delay line is equal to the pulse repetition period of the input sequence, wherein a cross-correlation function of input sequence pulses is formed in the first channel and an autocorrelation function of input sequence pulses is formed in the second channel, and there is initial phase modulation of the input sequence pulses if the inequality U_out.1<U_out.2 holds for any two pulses of the sequence, where U_out.1 and U_out.2 are output signals of integrators of the first and second channels, respectively.

EFFECT: enabling detection of initial phase modulation of a pulse sequence by determining phases of cross-correlation and autocorrelation functions of pulses of said sequence.

1 dwg

Description

Устройство относится к области электронной обработки сигналов и предназначено для использования в радиоприемных системах.The device relates to the field of electronic signal processing and is intended for use in radio receiving systems.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство определения (измерения) начальной фазы электрического импульсного сигнала (см., например, Варакин Л.Е. Теория систем сигналов. - М.: Сов. радио, 1978, с.58). Все параметры импульсного сигнала считаются известными, кроме начальной фазы, которая может принимать два значения 0 или π. Устройство включает два канала обработки, параллельно подключенные ко входу устройства. В состав каждого канала входят последовательно соединенные устройство умножения сигналов (умножитель) и интегратор (коррелятор). На первый вход каждого умножителя подается входной импульсный сигнал, а на второй - импульсный сигнал от опорного генератора. Сигналы от опорного генератора идентичны входному импульсу и могут отличаться только начальной фазой (0 или π). В каждом канале формируется корреляционный интеграл входного и опорного сигналов. Выходы первого и второго каналов (выходы соответствующих интеграторов) подсоединены к устройству сравнения (УС), в котором сравниваются значения корреляционных интегралов, соответствующих начальным фазам (0 или π), и по максимальному из интегралов определяется, какое значение начальной фазы было у принятого импульса.Closest to the technical nature of the claimed device is a device for determining (measuring) the initial phase of an electrical pulse signal (see, for example, L. Varakin, Theory of signal systems. - M .: Sov. Radio, 1978, p. 58). All parameters of the pulse signal are considered known, except for the initial phase, which can take two values 0 or π. The device includes two processing channels connected in parallel to the input of the device. Each channel includes serially connected signal multiplier (multiplier) and an integrator (correlator). An input pulse signal is supplied to the first input of each multiplier, and a pulse signal from the reference generator is supplied to the second. The signals from the reference oscillator are identical to the input pulse and can differ only in the initial phase (0 or π). In each channel, a correlation integral of the input and reference signals is formed. The outputs of the first and second channels (outputs of the corresponding integrators) are connected to a comparison device (DC), which compares the values of the correlation integrals corresponding to the initial phases (0 or π), and the maximum of the integrals determines which value of the initial phase the received pulse had.

Недостатком такого устройства является отсутствие возможности обнаружения модуляции начальной фазы импульсов импульсной последовательности.The disadvantage of this device is the inability to detect modulation of the initial phase of the pulses of the pulse sequence.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности обнаружения модуляции начальной фазы импульсов импульсной последовательности.The technical result of the invention is the ability to detect modulation of the initial phase of the pulses of the pulse sequence.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем два канала обработки, каждый из которых включает последовательно соединенные перемножитель, первый вход которого является входом устройства, и интегратор, а также УС, подключенное к выходам интеграторов каждого канала, в устройство введена линия задержки (ЛЗ), которая подключена между входом устройства и вторым входом перемножителя первого канала, второй вход перемножителя второго канала объединен со входом устройства, время задержки в ЛЗ равно периоду последовательности, а решение о наличии модуляции начальной фазы импульсов периодической последовательности принимают при условии выполнения неравенства U_вых.1<U_вых.2 для любых двух импульсов последовательности, где U_вых.1 и U_вых.2 - выходные сигналы интеграторов первого и второго каналов соответственно.The specified technical result is achieved by the fact that in the device containing two processing channels, each of which includes a series-connected multiplier, the first input of which is the input of the device, and an integrator, as well as a DC connected to the outputs of the integrators of each channel, a delay line is introduced into the device ( LZ), which is connected between the input of the device and the second input of the multiplier of the first channel, the second input of the multiplier of the second channel is combined with the input of the device, the delay time in the LZ is equal to the period after ovatelnosti, and the decision about the presence of the initial phase modulate a periodic sequence of pulses is accepted provided that the inequality _chan.1 U <U _chan.2 for any two sequences of pulses, wherein U and U _chan.1 _chan.2 - the output signals of the integrators first and second channels respectively.

Сущность изобретения состоит в следующем. В первом канале обработки предлагаемого устройства формируется взаимокорреляционная, а во втором - автокорреляционная функция импульсов входной последовательности. Поскольку при одинаковых значениях амплитуды, ширины спектра и длительности величина автокорреляционной функции импульса всегда больше по величине взаимокорреляционной функции импульсов с отличающимися начальными фазами, то величина выходного сигнала в первом канале всегда будет меньше, чем во втором. Поэтому, производя сравнение амплитуд сигналов в первом и втором каналах обработки, можно обнаружить наличие модуляции начальной фазы импульсов во входной последовательности.The invention consists in the following. In the first processing channel of the proposed device, a cross-correlation is formed, and in the second, the autocorrelation function of the pulses of the input sequence. Since for the same values of amplitude, spectral width, and duration, the magnitude of the autocorrelation function of the pulse is always larger in magnitude of the cross-correlation function of pulses with different initial phases, the magnitude of the output signal in the first channel will always be less than in the second. Therefore, by comparing the amplitudes of the signals in the first and second processing channels, one can detect the presence of modulation of the initial phase of the pulses in the input sequence.

На фигуре представлена схема предлагаемого устройства.The figure shows a diagram of the proposed device.

Предлагаемое устройство содержит: 1 - ЛЗ; 2.1, 2.2 - перемножители 1-го и 2-го каналов соответственно; 3.1, 3.2 - интеграторы 1-го и 2-го каналов соответственно; 4 - УС.The proposed device contains: 1 - LZ; 2.1, 2.2 - multipliers of the 1st and 2nd channels, respectively; 3.1, 3.2 - integrators of the 1st and 2nd channels, respectively; 4 - CSS.

Вход устройства соединен с первым входом первого перемножителя 2.1 входом ЛЗ 1, а также первым и вторым входами второго перемножителя 2.2. Выход ЛЗ 1 соединен с вторым входом первого перемножителя 2.1. Выход первого перемножителя 2.1 соединен с входом первого интегратора 3.1. Выход второго перемножителя соединен с входом второго интегратора 3.2. Выходы первого и второго интеграторов 3.1 и 3.2 соединены с первым и вторым входами УС 4 соответственно.The input of the device is connected to the first input of the first multiplier 2.1 input LZ 1, as well as the first and second inputs of the second multiplier 2.2. The output of LZ 1 is connected to the second input of the first multiplier 2.1. The output of the first multiplier 2.1 is connected to the input of the first integrator 3.1. The output of the second multiplier is connected to the input of the second integrator 3.2. The outputs of the first and second integrators 3.1 and 3.2 are connected to the first and second inputs of DC 4, respectively.

Устройство работает следующим образом. На первые входы перемножителей 2.1 и 2.2 поступает входная последовательность импульсов. На второй вход перемножителя 2.1 поступает входная последовательность, задержанная на величину, равную периоду повторения импульсов в последовательности. Таким образом, когда в первом канале на выходе перемножителя 2.1 формируется произведение m+1-гo и m-го импульсов, то во втором - квадрат m+1-гo импульса. Произведение импульсов первого канала интегрируется по времени в интеграторе 3.1 первого канала, а квадрат m+1-гo импульса в интеграторе 3.2 второго канала. Результаты интегрирования поступают на первый и второй входы УС 4 соответственно. Если амплитуды выходных сигналов интеграторов первого и второго каналов одинаковы, то это свидетельствует о том, что начальные фазы импульсов в последовательности одинаковы, а если выходной сигнал интегратора первого канала меньше выходного сигнала интегратора второго канала, то начальные фазы модулированы.The device operates as follows. The first inputs of the multipliers 2.1 and 2.2 receives the input pulse sequence. The second input of the multiplier 2.1 receives an input sequence delayed by an amount equal to the pulse repetition period in the sequence. Thus, when the product of the m + 1-th and m-th pulses is formed in the first channel at the output of the multiplier 2.1, then in the second channel the square of the m + 1-th pulse is formed. The product of the pulses of the first channel is integrated over time in the integrator 3.1 of the first channel, and the square of the m + 1-th pulse in the integrator 3.2 of the second channel. The results of integration are fed to the first and second inputs of DC 4, respectively. If the amplitudes of the output signals of the integrators of the first and second channels are the same, then this indicates that the initial phases of the pulses in the sequence are the same, and if the output signal of the integrator of the first channel is less than the output signal of the integrator of the second channel, the initial phases are modulated.

Реализация предлагаемого устройства не вызывает затруднений, так как все блоки и узлы, входящие в состав устройства, общеизвестны и широко описаны в технической литературе.The implementation of the proposed device does not cause difficulties, since all the blocks and nodes included in the device are well-known and widely described in the technical literature.

Claims

A device for detecting modulation of the initial phase of pulses of a periodic sequence, containing two processing channels, each of which includes a series-connected multiplier, the first input of which is the input of the device, and an integrator, as well as a comparison device connected to the outputs of the integrators of each channel, characterized in that in the device a delay line is introduced, which is connected between the input of the device and the second input of the multiplier of the first channel, the second input of the multiplier of the second channel ene with an input device, the delay time in the delay line is equal to the period of the sequence, and the decision on the initial phase modulate presence of a periodic sequence of pulses is accepted provided that the inequality U _OUT1 <U _Out2 for any two pulse sequence where U _OUT1 and U _Out2 - the output signals of the integrators the first and second channels, respectively.