RU2506702C2 - Device for synchronisation in radio communication system with pseudorandom operational frequency readjustment - Google Patents
Device for synchronisation in radio communication system with pseudorandom operational frequency readjustment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506702C2 RU2506702C2 RU2011154279/08A RU2011154279A RU2506702C2 RU 2506702 C2 RU2506702 C2 RU 2506702C2 RU 2011154279/08 A RU2011154279/08 A RU 2011154279/08A RU 2011154279 A RU2011154279 A RU 2011154279A RU 2506702 C2 RU2506702 C2 RU 2506702C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- unit
- output
- generator
- frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах радиосвязи, использующих программную перестройку рабочей частоты.The present invention relates to radio engineering and may find application in radio communication systems using software tuning of the operating frequency.
Известны системы радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ), представленные в монографиях:Known radio communication systems with pseudo-random tuning of the operating frequency (MHF), presented in monographs:
1. Мельников Л.А. и др. «Радиолинии с программной перестройкой рабочих частот». - Ленинград, ВОЛКАС, 1989 г.1. Melnikov L.A. and others. "Radio lines with software tuning of the operating frequencies." - Leningrad, VOLKAS, 1989
2. Р.К. Диксон. «Широкополосные системы». - М.: Связь, 1979 г., с.191-192, рис.6.9в. Устройства поиска по задержке сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты.2. R.K. Dixon. "Broadband systems." - M .: Communication, 1979, p. 191-192, Fig. 6.9c. Signal delay search devices with pseudo-random tuning of the operating frequency.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является система радиосвязи с ППРЧ, описанная в монографии В.И.Борисова и др. «Помехоустойчивая система радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты». - М.: Радио и связь, 2000 г., с.24, рис.1.7а и 1.7б, принятая за прототип.Closest to the technical nature of the claimed device is a radio communication system with frequency hopping, described in the monograph by V.I. Borisov and others. "Noise-resistant radio communication system with the expansion of the signal spectrum by the method of pseudo-random tuning of the operating frequency." - M .: Radio and communications, 2000, p.24, Fig. 1.7a and 1.7b, adopted as a prototype.
Устройство содержит смеситель, на вход которого с выхода генератора кодовой последовательности поступает кодовая последовательность, идентичная кодовой последовательности сигналов передатчика с некоторым случайным сдвигом при фазе, определяемой величиной задержки сигнала на приеме относительно сигнала на передаче, а также разностью частот высокостабильных кварцевых генераторов на приеме и передаче и погрешностями начальной установки псевдослучайных частотных последовательностей на приеме и передаче. На другой вход смесителя поступает частотная последовательность генератора кода передатчика. С выхода смесителя сигналы поступают на вход узкополосного фильтра, выход которого подключен к входу решающего блока, принимающего решение о наличии или отсутствии синхронизации путем сравнения напряжения на выходе детектора с некоторым пороговым напряжением Z0, установленным на втором входе решающего блока.The device comprises a mixer, the input of which comes from the output of the code sequence generator, a code sequence identical to the code sequence of the transmitter signals with some random shift at a phase determined by the amount of signal delay in reception relative to the transmission signal, as well as the frequency difference of highly stable crystal oscillators in reception and transmission and errors in the initial installation of pseudo-random frequency sequences at reception and transmission. At the other input of the mixer, the frequency sequence of the transmitter code generator is supplied. From the output of the mixer, the signals are fed to the input of a narrow-band filter, the output of which is connected to the input of the decision block, which makes a decision on the presence or absence of synchronization by comparing the voltage at the output of the detector with a certain threshold voltage Z 0 installed at the second input of the decision block.
Изменяя величину задержки сигналов генератора кодовой последовательности, осуществляют циклическое сканирование интервала возможных задержек принимаемого сигнала ППРЧ относительно передаваемого до тех пор, пока решающее устройство не выдаст сигнал о наличии синхронизации.By changing the delay value of the signals of the code sequence generator, a cyclical scan of the interval of possible delays of the received frequency hopping signal relative to the transmitted one is carried out until the resolving device generates a signal about the presence of synchronization.
Недостатками всех аналогов являются относительно большое время поиска по задержке и низкая помехозащищенность.The disadvantages of all analogues are the relatively long search time for the delay and low noise immunity.
Целью изобретения является сокращение времени синхронизации (поиска по задержке) за счет одновременной проверки всех гипотез (предположений) о возможной величине задержки сигнала на приеме по отношению к величине задержки сигнала на передаче.The aim of the invention is to reduce the synchronization time (search by delay) by simultaneously checking all hypotheses (assumptions) about the possible value of the signal delay in reception with respect to the value of the signal delay in transmission.
Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство синхронизации в системе радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, содержащее генератор тактовой частоты, перестраиваемый генератор частот, введены аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом блока «оконной» обработки сигналов, выход блока «оконной» обработки сигналов соединен с входом блока быстрого преобразования Фурье (БПФ), выход блока БПФ соединен с первым входом демодулятора сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ), выход демодулятора ППРЧ соединен с входом блока весового сложения сигналов, один из выходов блока весового сложения сигналов является выходом принимаемых информационных сигналов, а другой соединен со входом блока выбора гипотезы, другой вход и выход блока выбора гипотезы соединены соответственно с выходом и входом блока управления, другие выходы которого соединены с входом селектора гипотез, входом блока БПФ, а второй вход блок БПФ соединен с с выходом опорного генератора, другие выходы опорного генератора соединены соответственно со входом АЦП, входом блока «оконной» обработки сигналов, блоком БПФ и входом генератора псевдослучайных последовательностей (ПСП); выход генератора ПСП соединен со входом селектора гипотез, управление которым осуществляется с выхода блока управления, а выход селектора гипотез соединен со вторым входом демодулятора ППРЧ.This goal is achieved due to the fact that an analog-to-digital converter (ADC), the input of which is the input of the device, and the output is connected to the input of the unit, are introduced into the synchronization device in a radio communication system with a pseudorandom tuning of the operating frequency, containing a clock generator, a tunable frequency generator “Window” signal processing, the output of the “window” signal processing unit is connected to the input of the fast Fourier transform unit (FFT), the output of the FFT unit is connected to the first input of the signal demodulator with pse by pre-random tuning of the operating frequency (PFRCH), the output of the PFRCH demodulator is connected to the input of the weighted signal addition unit, one of the outputs of the weighted signal addition unit is the output of the received information signals, and the other is connected to the input of the hypothesis selection unit, the other input and output of the hypothesis selection unit are connected respectively with the output and input of the control unit, the other outputs of which are connected to the input of the hypothesis selector, the input of the FFT unit, and the second input of the FFT unit is connected to the output of the reference generator, other outputs PORN generator are respectively connected to the input of the ADC input of "windowing" the signal processing unit and the input of FFT generator of pseudorandom sequences (PRS); the output of the PSP generator is connected to the input of the hypothesis selector, which is controlled from the output of the control unit, and the output of the hypothesis selector is connected to the second input of the frequency hopper demodulator.
На чертеже представлена блок-схема устройства синхронизации в системе радиосвязи с псевдослучайной перестройкой частоты. Она содержит:The drawing shows a block diagram of a synchronization device in a radio communication system with pseudo-random frequency tuning. It contains:
1 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);1 - analog-to-digital Converter (ADC);
2 - блок «оконной» обработки сигналов;2 - block "window" signal processing;
3 - блок быстрого преобразования Фурье (БПФ);3 - block fast Fourier transform (FFT);
4 - демодулятор ППРЧ;4 - frequency hopper demodulator;
5 - блок весового сложения сигналов;5 - block weight addition signals;
6 - блок выбора гипотезы;6 - hypothesis selection block;
7 - блок управления;7 - control unit;
8 - селектор гипотез;8 - hypothesis selector;
9 - опорный генератор;9 - reference generator;
10 - генератор ПСП10 - PSP generator
Работа устройства состоит в следующем.The operation of the device is as follows.
В устройство поиска по задержке сигналов с пседослучайной перестройкой рабочей частоты, содержащее опорный генератор, генератор ПСП, введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), на один вход которого подаются сигналы в полосе частот ППРЧ, а на другой вход - от высокостабильного опорного генератора тактовая частота fs, необходимая для обеспечения дискретного преобразования Фурье в полосе частот ППРЧ (см. Ричард Лайонис. «Цифровая обработка сигналов». - М.: Бином, 2006, с.49-58). С выхода АЦП отсчеты значений напряжения в полосе поступают на вход блока «оконной» обработки сигналов, обеспечивающего построение частотного спектра в полосе частот ППРЧ с помощью дискретного преобразования Фурье (ДПФ) (см. Ричард Лайонис. «Цифровая обработка сигналов». - М.: Бином, 2006, с.90-98). С выхода блока «оконной» обработки сигналов цифровая последовательность поступает на вход блока, осуществляющего «быстрое» преобразование Фурье (БПФ). На один из входов блока БПФ поступает соответствующая тактовая последовательность от высокостабильного опорного генератора, при этом каждый бин БПФ рассматривается как результат фильтрации поступающего на вход приемной части напряжения, при этом полоса пропускания каждого такого «фильтра» в полосе частот ППРЧ определяется вариантом «оконной» обработки, частотной дискретизации и количеством используемых отсчетов АЦП.A signal-delay search device with a pseudo-random tuning of the operating frequency, containing a reference oscillator, an SRP generator, contains a series-connected analog-to-digital converter (ADC), to one input of which signals are fed in the frequency hopping frequency band, and to another input from a highly stable reference oscillator the clock frequency f s necessary to provide a discrete Fourier transform in the frequency hopping frequency band (see Richard Lyonis. "Digital signal processing". - M .: Binom, 2006, p. 49-58). From the ADC output, the readings of the voltage values in the strip go to the input of the “window” signal processing unit, which ensures the construction of the frequency spectrum in the frequency hopper band using the discrete Fourier transform (DFT) (see Richard Lionis. “Digital Signal Processing”. - M .: Beanom, 2006, p. 90-98). From the output of the “window” signal processing unit, the digital sequence is fed to the input of the unit performing the “fast” Fourier transform (FFT). The corresponding clock sequence from a highly stable reference generator is supplied to one of the inputs of the FFT block, and each FFT bin is considered as a result of filtering the voltage received at the input of the receiving part, while the passband of each such “filter” in the frequency hopper band is determined by the “window” processing option , frequency sampling and the number of used ADC samples.
Результаты обработки сигналов синхронизации в полосе частот ППРЧ, осуществляемой в блоке БПФ, поступают на вход демодулятора ППРЧ. Одновременно на другой вход демодулятора ППРЧ поступают сигналы с выхода селектора гипотез, соответствующие возможным значениям задержки информационных сигналов в пределах допустимого интервала задержки.The results of the processing of synchronization signals in the frequency hopper frequency band, carried out in the FFT unit, are input to the frequency hopper demodulator. At the same time, signals from the output of the hypothesis selector corresponding to possible delay values of information signals within the allowable delay interval are received at the other input of the frequency hopper demodulator.
Селектор гипотез обеспечивает формирование совокупности частотно-временных матриц для всех возможных значений задержки информационных сигналов. Формирование этой совокупности матриц осуществляется в селекторе гипотез с использованием частотно-временной матрицы, соответствующей фиксированной задержке сигнала, принимаемой за исходную, которая поступает от генератора ПСП на вход селектора гипотез.The hypothesis selector provides the formation of a set of time-frequency matrices for all possible delay values of information signals. The formation of this set of matrices is carried out in the hypothesis selector using the time-frequency matrix corresponding to a fixed signal delay, which is taken as the initial one, which comes from the SRP generator to the input of the hypothesis selector.
Поскольку на приеме известна информация, передаваемая в течение интервала времени, отводимого для определения величины задержки, то значение величины задержки, при котором эта информация поступает с выхода блока весового сложения элементов сигналов быстрой ППРЧ на вход блока выбора гипотезы о величине задержки, будет означать завершение процедуры синхронизации и начало выдачи информации с выхода блока весового сложения элементов сигналов получателю информации. Процедуры перемножения гипотез после определения величины задержки сигнала реализуются блоком управления. До окончания передачи сообщения для демодуляции сигналов ППРЧ используется только гипотеза о величине задержки сигналов, определенная в процессе синхронизации.Since the information is known at the reception during the time interval allotted for determining the delay, the value of the delay at which this information comes from the output of the weight addition block of the fast hopping signal elements to the input of the hypothesis selection block about the delay will mean the completion of the procedure synchronization and the beginning of the issuance of information from the output of the block weight addition of signal elements to the recipient of information. The hypothesis multiplication procedures after determining the signal delay value are implemented by the control unit. Until the end of the transmission of the message, only the hypothesis about the amount of signal delay determined during the synchronization is used to demodulate the frequency hopping signals.
Таким образом, в заявляемом устройстве обеспечивается сокращение времени поиска по задержке за счет одновременной проверки всех гипотез о возможной величине задержки. При этом сокращение времени задержки определяется величинойThus, in the inventive device provides a reduction in the search time for the delay due to the simultaneous verification of all hypotheses about the possible magnitude of the delay. Moreover, the reduction in the delay time is determined by
To/N,T o / N,
где То - время проверки одной гипотезы о величине задержки,where T about - the time of testing one hypothesis about the magnitude of the delay,
N - количество проверяемых гипотез,N is the number of tested hypotheses,
где ∆T - возможный интервал времени задержки сигналов на приеме,where ΔT is the possible time interval of the delay of signals at the reception,
δ - допустимая погрешность оценки времени задержки. В устройстве обеспечивается совмещение функций синхронизации и приема сигналов ППРЧ, а также использование сигналов ППРЧ, идентичных информационным, для обеспечения поиска сигналов по задержке (синхронизации).δ is the permissible error in estimating the delay time. The device provides a combination of the synchronization functions and the reception of frequency hopping signals, as well as the use of frequency hopping signals, identical to information, to provide a search for signals by delay (synchronization).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011154279/08A RU2506702C2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Device for synchronisation in radio communication system with pseudorandom operational frequency readjustment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011154279/08A RU2506702C2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Device for synchronisation in radio communication system with pseudorandom operational frequency readjustment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011154279A RU2011154279A (en) | 2013-07-10 |
RU2506702C2 true RU2506702C2 (en) | 2014-02-10 |
Family
ID=48787411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011154279/08A RU2506702C2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Device for synchronisation in radio communication system with pseudorandom operational frequency readjustment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2506702C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773481C1 (en) * | 2021-08-19 | 2022-06-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining the time delay between copies of a non-deterministic pseudo-random signal |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2179785C2 (en) * | 1999-02-19 | 2002-02-20 | Корпорация "Самсунг Электроникс" | Method and device for signal search with use of fast fourier transform |
RU2210860C1 (en) * | 2002-01-14 | 2003-08-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи | Broadband-signal communication system |
EP1545024A1 (en) * | 2002-09-27 | 2005-06-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Adaptive antenna radio communication device |
RU2280326C2 (en) * | 2004-07-27 | 2006-07-20 | Игорь Юрьевич Еремеев | Method and device for receiving pseudorandom operating frequency tuning signals |
RU2365055C2 (en) * | 2005-03-10 | 2009-08-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Exact coming into synchronism |
WO2011072881A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Configuration of synchronisation network having synchronization trails for time sync and frequency sync |
-
2011
- 2011-12-28 RU RU2011154279/08A patent/RU2506702C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2179785C2 (en) * | 1999-02-19 | 2002-02-20 | Корпорация "Самсунг Электроникс" | Method and device for signal search with use of fast fourier transform |
RU2210860C1 (en) * | 2002-01-14 | 2003-08-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи | Broadband-signal communication system |
EP1545024A1 (en) * | 2002-09-27 | 2005-06-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Adaptive antenna radio communication device |
RU2280326C2 (en) * | 2004-07-27 | 2006-07-20 | Игорь Юрьевич Еремеев | Method and device for receiving pseudorandom operating frequency tuning signals |
RU2365055C2 (en) * | 2005-03-10 | 2009-08-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Exact coming into synchronism |
WO2011072881A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Configuration of synchronisation network having synchronization trails for time sync and frequency sync |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОРИСОВ В.И. И ДР. Помехоустойчивая система радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. - М.: Радио и связь, 2000, с.1.7а, 1.7б. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773481C1 (en) * | 2021-08-19 | 2022-06-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining the time delay between copies of a non-deterministic pseudo-random signal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011154279A (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7042930B2 (en) | Spread spectrum bit boundary correlation search acquisition system | |
US20040039976A1 (en) | Digital spread spectrum methods and apparatus for testing aircraft wiring | |
CN102348998B (en) | Distance measurement | |
JP2005201655A (en) | Reception time measuring device and distance measuring device using it | |
KR20090031379A (en) | Radio transmitter, radio receiver, system and method with a radio transmitter and radio receiver | |
AU2013294159B2 (en) | Satellite positioning signal receiving method and device | |
US11733364B2 (en) | Target ranging with subsampled noise correlation | |
RU2408996C2 (en) | Method to demodulate signals of relative phase modulation and device for its realisation | |
EP3956682A1 (en) | Time of arrival estimation | |
RU2701059C1 (en) | Digital multichannel correlator of phase-shift keyed signals | |
RU2506702C2 (en) | Device for synchronisation in radio communication system with pseudorandom operational frequency readjustment | |
JP2007212414A (en) | Object discrimination device | |
FR2722928A1 (en) | SYNCHRONIZATION DETECTION CIRCUIT | |
US5822384A (en) | Search method for acquisition of time synchronization between a spreading sequence of a receiver and that of a transmitter | |
RU2691384C1 (en) | Method of transmitting information by wideband signals | |
CN105933076B (en) | Phase slope reference suitable for use in wideband phase spectrum measurements | |
CN102545893A (en) | Test and measurement instrument with oscillator phase dejitter | |
RU2359411C2 (en) | Method for noiseless reception of phase-manipulated signals | |
RU2510933C2 (en) | Device for synchronisation in radio communication system with programmed operational frequency tuning | |
FaIk et al. | Effects of frequency and phase errors in electronic warfare TDOA direction-finding systems | |
CN1531798A (en) | Peak detection accuracy | |
RU2276385C1 (en) | Method for forming and receiving complicated signals on basis of m-series | |
RU2654505C2 (en) | Method of noise signal detection | |
RU2479920C2 (en) | Method for automatic detection of narrow-band signals | |
RU2623900C1 (en) | Device of command-measuring system for the independent information flows receipt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191229 |