RU2541199C1 - Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel - Google Patents
Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541199C1 RU2541199C1 RU2013151576/08A RU2013151576A RU2541199C1 RU 2541199 C1 RU2541199 C1 RU 2541199C1 RU 2013151576/08 A RU2013151576/08 A RU 2013151576/08A RU 2013151576 A RU2013151576 A RU 2013151576A RU 2541199 C1 RU2541199 C1 RU 2541199C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- correlator
- signal
- time
- cyclic
- function
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области передачи дискретной (цифровой) информации и предназначено для применения в декодерах систем связи, работающих в условиях каналах с многолучевым распространением.The invention relates to the field of transmission of discrete (digital) information and is intended for use in decoders of communication systems operating in the conditions of multipath channels.
Одной из основных характеристик системы цифровой связи является скорость передачи, а одним из путей обеспечения высокой скорости передачи является использование многопозиционного (N-позиционного) кодирования. При этом каждый передаваемый информационный импульс содержит 2N бит информации. Недостатком такого пути в общем случае варианта кода является необходимость реализации при приеме (декодировании) сообщения N-канального коррелятора (см., например, [1]) в каждом пространственном и доплеровском канале приема (если таковые имеются), что влечет за собой техническую сложность и высокую стоимость декодера.One of the main characteristics of a digital communication system is the transmission speed, and one of the ways to ensure a high transmission speed is the use of multi-position (N-position) coding. Moreover, each transmitted information pulse contains 2 N bits of information. The disadvantage of this way in the general case of a code variant is the need to implement when receiving (decoding) a N-channel correlator message (see, for example, [1]) in each spatial and Doppler reception channel (if any), which entails technical complexity and the high cost of the decoder.
Указанный недостаток преодолевается при использовании N-позиционного кодирования на базе сигналов, фазоманипулированных (ФМ) m-последовательностями, следующим образом: при выбранной рабочей m-последовательности кодирование осуществляется ее циклическим временным сдвигом [2]. Использование данного варианта кодирования позволяет при декодировании сообщения ограничиться малоканальным (в каждом пространственном и доплеровском канале приема, если таковые имеются) эквивалентом коррелятора, вычисляющим циклическую свертку принимаемого сигнала с передаваемым ФМ-сигналом, прочитанным в обратном времени. (Справка: если исходный сигнал длительностью τ=М·Δ (где Δ - период дискретизации как входного сигнала, так и опорных функций всех корреляторов) имеет вид S(n)=S(tn=n·Δ) (в, так сказать, естественном времени, т.е. без инверсии времени), то сигнал, прочитанный в обратном времени (или с инверсией времени), имеет вид S(M-n·Δ); вариантами-синонимами термина «циклическая свертка» являются термины «круговая…» или «периодическая свертка»; пояснение по этому термину см. в [3, раздел 2.23]; следует также заметить, что в существенной степени синонимами являются и термины «корреляция» и «свертка»; единственным различием между ними является то, что если при вычислении корреляции оба сигнала читаются в естественном времени, то при вычислении свертки один из сигналов читается в обратном времени; в связи с этим далее используются оба этих термина. Декодирование при таком кодировании основано на измерении величины временного циклического сдвига максимума результата вычисления циклической свертки. Этот сдвиг определяется относительно момента времени, соответствующего началу результата вычисления циклической свертки.This drawback is overcome by using N-position coding based on signals phase-manipulated (FM) by m-sequences, as follows: for a selected working m-sequence, coding is performed by its cyclic time shift [2]. Using this encoding option, when decoding a message, it is limited to the low-channel (in each spatial and Doppler reception channel, if any) equivalent of the correlator, which computes the cyclic convolution of the received signal with the transmitted FM signal read in reverse time. (Reference: if the initial signal of duration τ = M · Δ (where Δ is the sampling period of both the input signal and the reference functions of all correlators) has the form S (n) = S (t n = n · Δ) (in, so to speak , natural time, that is, without time inversion), then the signal read in reverse time (or with time inversion) has the form S (Mn · Δ); Synonymic variants of the term “cyclic convolution” are the terms “circular ...” or “periodic convolution”; for an explanation of this term, see [3, Section 2.23]; it should also be noted that, to a significant degree, they are synonyms mines are “correlation” and “convolution”; the only difference between them is that if, in calculating the correlation, both signals are read in natural time, then in the calculation of convolution, one of the signals is read in inverse time; therefore, both of these terms are used below. The decoding in this coding is based on measuring the value of the temporary cyclic shift of the maximum of the result of the calculation of the cyclic convolution. nical convolution.
Однако при передаче информации через многолучевой канал указанного эквивалента коррелятора, вычисляющего указанную циклическую свертку, для решения задачи декодирования становится недостаточно, поскольку при имеющих место при распространении в многолучевом канале искажениях формы сигнала принимаемые информационные импульсы с исходным передаваемым ФМ-сигналом существенно декоррелированы. Следует заметить, что указанный эффект имеет место вне зависимости от величины введенного в каждый из этих импульсов циклического временного сдвига. В таких условиях декодирование сообщения становится невозможным.However, when transmitting information through the multipath channel, the indicated equivalent of the correlator that calculates the specified cyclic convolution becomes insufficient to solve the decoding problem, since when the signal waveforms propagate in the multipath channel, the received information pulses with the original transmitted FM signal are substantially decorrelated. It should be noted that this effect takes place regardless of the magnitude of the cyclic time shift introduced into each of these pulses. Under such conditions, decoding the message becomes impossible.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство для декодирования, описанное в [4, рис.3] (прототип). Блок-схема прототипа представлена на фиг.2 (фигурирующие в [4, рис.3] признаки, не являющиеся, с точки зрения авторов, существенными, в настоящем описании опущены), где обозначены (принятая нумерация в обозначениях признаков прототипа соответствует сквозной нумерации аналогичных признаков на приведенной ниже блок-схеме заявляемого устройства):The closest in technical essence to the claimed object is a device for decoding described in [4, Fig. 3] (prototype). The block diagram of the prototype is presented in figure 2 (the features appearing in [4, Fig. 3], which are not, from the point of view of the authors, essential, are omitted in the present description), where indicated (the adopted numbering in the designation of the features of the prototype corresponds to the through numbering of similar signs in the following block diagram of the claimed device):
- 1, 2 - первый и второй корреляторы соответственно;- 1, 2 - the first and second correlators, respectively;
- 4 - блок определения величины циклического временного сдвига, соответствующего максимуму корреляционной функции (в терминологии описания прототипа в [4] - «определитель номера i в l-м луче»);- 4 - unit for determining the magnitude of the cyclic time shift corresponding to the maximum of the correlation function (in the terminology of the prototype description in [4] - “the identifier of number i in the l-th ray”);
- 5 - решающее устройство (в описании прототипа в [4, рис.3] оно отсутствует, но подразумевается);- 5 - a decisive device (in the description of the prototype in [4, Fig. 3] it is absent, but implied);
- 6 - устройство буферной памяти;- 6 - buffer memory device;
- 7 - блок определения задержек лучей (в терминологии описания прототипа в [4] - «определитель адресов l (ИРК)»);- 7 - block determining the delay of rays (in the terminology of the description of the prototype in [4] - "address determinant l (KFM)");
- 8 - накопитель номера i по (всем) l лучам.- 8 - drive number i on (all) l beams.
Принцип действия прототипа состоит в следующем. Принимаемая смесь сигнала с шумом записывается в устройство буферной памяти 6 и из него поступает в первый коррелятор 1. Коррелятор 1 вычисляет корреляционную функцию между реализацией входного сигнала и собственной опорной функцией, совпадающей с синхросигналом Sc(n). Здесь и далее в тех случаях, когда опорная функция коррелятора стабильна, т.е. не обновляется во времени, эта функция хранится во входящем в состав коррелятора запоминающем устройстве; опорный вход каждого такого коррелятора на фиг.2 (а также в дальнейшем и на фиг.1) не показан. В прототипе это относится к обоим корреляторам 1 и 2.The principle of operation of the prototype is as follows. The received signal mixture with noise is recorded in the
Коррелятор 2 вычисляет циклическую (или, что то же самое, периодическую или круговую) корреляционную функцию между фрагментом принятого сигнала, поступающим от устройства буферной памяти 6, и опорной функций, равной исходному (передаваемому) информационному сигналу при его нулевом временном циклическом сдвиге
Информация о задержках лучей из блока 7 поступает на управляющий вход устройства буферной памяти 6 как совокупность команд на последовательное считывание l фрагментов временных реализаций, каждый из которых содержит информационный импульс, пришедший по одному (от 1-го до l-го) из лучей. Каждый из этих l фрагментов последовательно поступает сигнальный на вход второго коррелятора 2, на опорный вход которого подается информационный сигнал
Функцию определения того временного аргумента свертки, который соответствует упомянутому максимуму, выполняет блок 4 определения величины циклического временного сдвига, соответствующего максимуму корреляционной функции. В связи с тем, что максимумы результатов вычисления корреляции коррелятором 2 при обработке сигналов во всех лучах, как статистическая тенденция, совпадают, их накопление по всем лучам в блоке 8 повышает достоверность оценки искомого временного аргумента циклической свертки. Указанная оценка и есть фактически результат декодирования текущего элемента сообщения. Показанный в описании прототипа в [4, рис.3] выход «к декодеру» является формальным, поскольку для окончательного декодирования элемента сообщения после формирования оценки временного аргумента свертки осталось лишь считать соответствующий этому аргументу информационный символ из одноименной таблицы (т.е. из таблицы соответствия временных сдвигов передаваемым символам). Указанная функция выполняется опущенным в описании прототипа [4, рис.3] решающим устройством 5.The function of determining the temporal convolution argument that corresponds to the aforementioned maximum is performed by the
В прототипе проблема наличия количества корреляторов, равного позиционности кода N (не считая коррелятора, опорная функция которого совпадает с синхроимпульсом), в значительной степени обойдена. Однако все же в нем второй коррелятор 2 при приеме очередного информационного сигнала отрабатывает свою функцию l раз, т.е. он по потребным вычислительным ресурсам практически эквивалентен l корреляторам. Таким образом, в прототипе потребность в больших вычислительных ресурсах остается, хотя (при обычно имеющем место условии l<N или даже l<<N) и в меньшей степени, чем в прочих аналогах.In the prototype, the problem of having the number of correlators equal to the positioning of code N (not counting the correlator, whose support function coincides with the clock), is largely circumvented. However, in it, the second correlator 2, upon receiving the next information signal, fulfills its function l times, i.e. it is practically equivalent to l correlators in terms of required computing resources. Thus, in the prototype, the need for large computational resources remains, although (under the usually occurring condition l <N or even l << N) and to a lesser extent than in other analogues.
Целью заявляемого технического решения является снижение необходимых для реализации декодирования вычислительных ресурсов.The aim of the proposed technical solution is to reduce the necessary computing resources for decoding.
Цель достигается тем, что в устройство для декодирования дискретных сигналов, распространяющихся в многолучевом канале, содержащее первый и второй корреляторы, блок определения величины циклического временного сдвига, соответствующего максимуму циклической корреляционной функции, и решающее устройство, причем выходом устройства для декодирования является выход решающего устройства, введен третий коррелятор, включенный между выходом второго коррелятора и входом блока определения величины циклического временного сдвига, соответствующего максимуму циклической корреляционной функции, выход которого подключен ко входу решающего устройства, объединенные сигнальные входы первого и второго корреляторов являются входом устройства декодирования, а выход первого коррелятора подключен к опорному входу второго коррелятора.The goal is achieved in that in a device for decoding discrete signals propagating in a multipath channel, containing the first and second correlators, a unit for determining the magnitude of the cyclic time shift corresponding to the maximum of the cyclic correlation function, and a solving device, wherein the output of the device for decoding is the output of the decoding device, a third correlator is introduced, connected between the output of the second correlator and the input of the cyclic time shift value determining unit, corresponding to maximizing the cyclic correlation function, the output of which is connected to the input of the resolver, the combined signal inputs of the first and second correlators are the input of the decoding device, and the output of the first correlator is connected to the reference input of the second correlator.
Блок-схема заявляемого устройства приведена на фиг.1, где обозначены:A block diagram of the inventive device is shown in figure 1, where indicated:
- 1, 2 и 3 - первый, и второй, и третий корреляторы соответственно;- 1, 2 and 3 - the first, and second, and third correlators, respectively;
- 4 - блок определения величины циклического временного сдвига, соответствующего максимуму корреляционной функции;- 4 - unit for determining the magnitude of the cyclic time shift corresponding to the maximum of the correlation function;
- 5 - решающее устройство.- 5 - decisive device.
Каждый из корреляторов 1…3 реализуется, например, в соответствии с [5, блок-схема на рис.5.14, с.295]. При этом сигнальным входом коррелятора является нижний на указанном рис.5.14 вход, на который подается принимаемый сигнал х(n). Опорная же функция коррелятора ступени (на указанном рис.5.14 она обозначена как h(n) хранится в его памяти, на рис.5.14 для простоты не показанной. В заявляемом устройстве опорные функции корреляторов имеют вид:Each of the
- коррелятор 1 - h1(n)=Sc(n);- correlator 1 - h1 (n) = S c (n);
- коррелятор 2 -
- коррелятор 3 -
Каждый из корреляторов 1 и 2 вычисляет линейную (или апериодическую) корреляционную функцию между входным сигналом и собственной опорной функцией. При реализации каждого из этих корреляторов в спектральной области (т.е. на базе процедуры быстрой апериодической свертки; см. [3, раздел 2.23]) над опорной функцией каждого из них, дополненной по оси времени «справа» М нулевыми отсчетами, выполняется операция дискретного преобразования Фурье (ДПФ), и массив результата ДПФ (результат его комплексного сопряжения) заносится в память соответствующего коррелятора. При этом опорная функция коррелятора 1 во времени не обновляется, и поэтому операция ДПФ над ней выполняется заранее, а память, в которую заносится результат этого ДПФ, является долговременной. Опорная же функция коррелятора 2 является обновляемой, и поэтому операция ДПФ над ней выполняется по мере этого обновления, а память, в которую заносится результат этого ДПФ, является оперативной.Each of the
Над массивами отсчетов входного сигнала х(n) размером 2М также выполняется ДПФ при обновлении в смежных по времени циклах вычисления этого ДПФ на М отсчетов, далее выполняется поэлементное перемножение (т.е. перемножение одноименных отсчетов) массивов результатов ДПФ над опорной функцией и входным сигналом и обратное ДПФ (ОДПФ) от массива результатов указанного перемножения. Период обновления массива отсчетов входного сигнала при смежных по времени циклах вычисления корреляции в каждом из корреляторов первой ступени обычно выбирается равным длительности каждого из сигналов (импульсов) Sc(n) и
Корреляторы 1 и 2 могут также быть реализованы и во временной области. Вариант блок-схемы коррелятора, реализованного во временной области, приведен в [5], рис.6.18б, с.418, где (в соответствии с сегодняшним уровнем техники) вместо рециркулирующей линии задержки, хранящей массив временных отсчетов опорного сигнала при его жестком ограничении, реализуется многоразрядный регистр сдвига, хранящий те же отсчеты, представленные многоразрядными кодовыми словами.Correlators 1 and 2 can also be implemented in the time domain. A variant of the correlator block diagram implemented in the time domain is given in [5], Fig. 6.18b, p. 418, where (in accordance with the current state of the art) instead of a recirculating delay line that stores an array of time samples of the reference signal when it is strictly limited , a multi-bit shift register is implemented storing the same samples represented by multi-bit code words.
Коррелятор 3 вычисляет циклическую корреляционную функцию между входным сигналом и собственной опорной функцией. При этом отличие этого коррелятора от корреляторов 1 и 2 состоит в следующем. Опорная функция коррелятора 3 нулевыми отсчетами не дополняется. Данная опорная функция во времени не обновляется, и поэтому, как и в случае коррелятора 1, операция ДПФ над ней выполняется заранее, а память, в которую заносится результат этого ДПФ, является долговременной. Все процедуры ДПФ в корреляторе 3 выполняются на М отсчетов входного и опорного сигналов.The correlator 3 calculates a cyclic correlation function between the input signal and its own reference function. The difference between this correlator and correlators 1 and 2 is as follows. The reference function of the correlator 3 is not supplemented with zero samples. This reference function is not updated over time, and therefore, as in the case of
Блок 4 (определения величины циклического временного сдвига, соответствующего максимуму корреляционной функции) выполняет функцию, полностью соответствующую его названию. Он содержит память, в которую записывается временная реализация, являющаяся результатом вычисления циклической корреляционной функции коррелятором 3, а также блок определения аргумента времени (индекса времени n), которому соответствует максимум указанной функции. Последний блок представляет собой программируемое устройство.Block 4 (determining the magnitude of the cyclic time shift corresponding to the maximum of the correlation function) performs a function that fully corresponds to its name. It contains a memory in which the temporary implementation is written, which is the result of calculating the cyclic correlation function by the correlator 3, as well as a block for determining the time argument (time index n), which corresponds to the maximum of the specified function. The last block is a programmable device.
Решающее устройство 5 содержит таблицу соответствия временных циклических сдвигов информационного сигнала {i} алфавиту символов дискретной системы связи {Ai} при i=1…N. При подаче на его вход результата оценки циклического временного сдвига очередного принятого информационного сигнала в решающем устройстве 5 осуществляется считывание из указанной таблицы соответствующего этому сдвигу символа и выдача его потребителю.The solving
Заявляемое устройство рассчитано на использование в синхронной системе связи. В такой системе на приемном конце известны моменты начала прихода каждого информационного сигнала и синхросигнала. Принципиально возможны три варианта реализации синхронизации.The inventive device is designed for use in a synchronous communication system. In such a system, at the receiving end, the arrival times of each information signal and the clock signal are known. There are basically three possible synchronization options.
а) Вариант работы передатчика и приемника в системе единого времени; при этом время распространения сигнала от передатчика до приемника известно. В этом случае в состав декодера входит таймер, выдающий сигнал синхронизации в блоки 3…5 в момент прихода очередного синхросигнала; с этим моментом жестко связаны моменты прихода информационных сигналов; при этом синхросигналы могут передаваться либо одновременно с каждым k-м информационным сигналом (при k - целое число, в частности, равное 1), либо поочередно (т.е. с разнесением во времени) с блоком k информационных сигналов (см. [6], рис.3.1 а на с.108). В момент подачи сигнала синхронизации начинается выполнение своей функции блоком 3 и далее с небольшой задержкой (необходимой для однократного вычисления циклической корреляционной функции блоком 3) выполняют свои функции блок 4 и далее (также с небольшой задержкой) блок 5. Корреляторы 1 и 2 выполняют инвариантные во времени функции (фактически этой функции линейной фильтрации), и поэтому «привязка» их работы к моментам прихода сигналов не обязательна.a) A variant of the operation of the transmitter and receiver in a single time system; while the propagation time of the signal from the transmitter to the receiver is known. In this case, the decoder includes a timer that issues a synchronization signal to blocks 3 ... 5 at the time of the arrival of the next clock signal; the moments of arrival of information signals are tightly connected with this moment; in this case, the clock signals can be transmitted either simultaneously with each k-th information signal (for k, an integer, in particular, equal to 1), or alternately (i.e., with time diversity) with a block of k information signals (see [6 ], Fig. 3.1 a on p.108). At the moment of supplying the synchronization signal, the execution of its function by block 3 begins and then with a small delay (necessary for a single calculation of the cyclic correlation function by block 3) perform its functions block 4 and then (also with a small delay)
б) Вариант работы с синхронизацией по моменту прихода синхросигнала. При этом осуществляется сравнение с порогом отсчетов сигнала на выходе коррелятора 2 (опорная функция которого по форме совпадает с синхросигналом), чем обеспечивается обнаружение синхросигнала, пришедшего в первом луче. Момент первого (на интервале времени приема синхросигнала) обнаружения синхросигнала (т.е. синхросигнала, пришедшего в первом луче) полностью аналогичен варианту синхронизации а) выдается синхроимпульс в блоки 3…5.b) The option of working with synchronization at the time of arrival of the clock signal. In this case, a comparison is made with the threshold of the signal samples at the output of the correlator 2 (the reference function of which coincides in shape with the clock signal), which ensures the detection of the clock signal that came in the first beam. The moment of the first (in the time interval of receiving the clock signal) detection of the clock signal (i.e., the clock signal that came in the first beam) is completely analogous to the synchronization option a) a clock pulse is issued in blocks 3 ... 5.
в) Вариант работы с синхронизацией по моменту прихода предыдущего информационного сигнала [4]. При этом отличие этого варианта синхронизации от варианта б) состоит лишь в том, что роль синхросигнала выполняет предыдущий информационный сигнал.c) A variant of operation with synchronization at the time of arrival of the previous information signal [4]. Moreover, the difference between this synchronization option and variant b) consists only in the fact that the previous information signal plays the role of the clock signal.
Указанные средства синхронизации в состав заявляемого объекта не включены, поскольку подавляющее большинство систем цифровой (дискретной) связи являются синхронными, и поэтому специалисту для воспроизведения заявляемого объекта конкретизации средств синхронизации не требуется.These means of synchronization are not included in the composition of the claimed object, since the vast majority of digital (discrete) communication systems are synchronous, and therefore, a specialist does not need to specify synchronization means to reproduce the claimed object.
Следует отметить, что по выполняемым функциям корреляторам 1 и 2 прототипа в заявляемом устройстве соответствуют корреляторы 1 и 3.It should be noted that according to the functions performed, the
Процесс работы заявляемого устройства в динамике при передаче синхросигналов поочередно с блоком k информационных сигналов (см. [6], рис.3.1 на с.108) иллюстрируется фиг.3. На фиг.3а) условно показана совокупность временных реализаций огибающей синхросигнала, пришедших в точку приема по 3 лучам с различными амплитудами и временами распространения, при этом сигнал в первом луче приходит в момент t1; на фиг.3б) показана сформированная по указанному синхросигналу на выходе коррелятора 1 оценка ИРК (точнее, модуль этой оценки; каждый отсчет ИРК характеризуется еще и фазой), эта оценка формируется на интервале времени t2…t2+Tирк, где Tирк - длительность ИРК; на фиг.3в) условно показана совокупность временных реализаций огибающей информационного сигнала, пришедших в точку приема по тем же 3 лучам, что и синхросигнал, причем этот информационный сигнал пришел в точку приема в момент времени t3; на фиг.3г) показан результат отработки свой функции коррелятором 2, что привело к компенсации временного затягивания сигнала в многолучевом канале, т.е. к формированию однолучевого информационного сигнала, интенсивность которого равна сумме интенсивностей информационного сигнала, пришедшего по каждому из трех лучей, этот однолучевой сигнал сформирован на интервале времени t4…t4+τ (τ - длительность каждого информационного и синхроимпульса); на фиг.3д показан результат вычисления циклической корреляции блоком 3, представляющий собой пик при временном сдвиге, определяемом переданным символом i. Далее величина этого сдвига определяется блоком 4, после чего она преобразуется блоком 5 в соответствующий принятому информационному сигналу символ.The process of the claimed device in dynamics during the transmission of clock signals in turn with a block k of information signals (see [6], Fig. 3.1 on p.108) is illustrated in Fig.3. On figa) conventionally shows a set of temporary implementations of the envelope of the clock signal that arrived at the receiving point for 3 beams with different amplitudes and propagation times, while the signal in the first beam arrives at time t 1 ; Fig.3b) shows the KFM estimate generated by the indicated clock signal at the output of the correlator 1 (more precisely, the module of this assessment; each KFM sample is also characterized by a phase), this estimate is formed on the time interval t 2 ... t 2 + T irk , where T irk - the duration of the KFM; on figv) conventionally shows a set of temporary implementations of the envelope of the information signal that arrived at the receiving point on the same 3 beams as the clock signal, and this information signal came to the receiving point at time t 3 ; on fig.3d) shows the result of working out its function correlator 2, which led to the compensation of the temporal delay of the signal in the multipath channel, i.e. to the formation of a single-beam information signal, the intensity of which is equal to the sum of the intensities of the information signal that came along each of the three rays, this single-beam signal is formed on the time interval t 4 ... t 4 + τ (τ is the duration of each information and clock pulse); on fig.3d shows the result of calculating the cyclic correlation by block 3, which is a peak at a time offset determined by the transmitted symbol i. Further, the magnitude of this shift is determined by
Следует заметить, что результатом отработки своей функции коррелятором 2 наряду с показанным на фиг.3г (основным) импульсом формируются и не показанные на фиг.3г побочные импульсы, однако уровень каждого из них много меньше уровня основного импульса, и отработка своей функции коррелятором 3 осуществляется именно над этим (показанным на фиг.3г) импульсом, что обеспечено синхронизацией работы устройства декодирования. Таким образом, в плане синхронизации принципиально важно, что блок 3 выполняет свою функцию над временной реализацией, сформированной на выходе блока 2 именно в интервале времени t1…t4+τ.It should be noted that the result of working out its function with the correlator 2, along with the (main) pulse shown in Fig. 3d, side pulses not shown in Fig. 3g are formed, however, the level of each of them is much lower than the level of the main pulse, and the development of its function by the correlator 3 is carried out it is over this pulse (shown in FIG. 3d) that is provided by the synchronization of the operation of the decoding device. Thus, in terms of synchronization, it is fundamentally important that block 3 performs its function on a temporary implementation formed at the output of block 2 precisely in the time interval t 1 ... t 4 + τ.
При работе системы связи в режиме единого времени все моменты времени t1…t4 (заметим, что t2=t1+τ), а также временные параметры τ и Тирк (его прогнозируемое значение) в точке приема заранее известны. При синхронизации по моменту прихода синхросигнала заранее известны такие временные параметры, как разность t3-t1, а также τ и Тирк; момент же времени t2 определяется путем обнаружения синхросигнала, пришедшего в первом луче, и измерения времени его прихода (как отмечено выше, технические средства, реализующие эту функцию, являются стандартными и выходят за рамки заявляемого устройства). При синхронизации по моменту прихода предыдущего информационного сигнала роль синхросигнала в определении момента t2 играет этот информационный сигнал (работа системы связи в данном варианте синхронизации начинается с однократной передачи синхросигнала и начального вхождения в синхронизм по этому синхросигналу, после чего синхронизм поддерживается путем оценивания моментов прихода в первом луче информационных сигналов).When the communication system operates in the single time mode, all time instants t 1 ... t 4 (note that t 2 = t 1 + τ), as well as the time parameters τ and T irc (its predicted value) at the receiving point are known in advance. When synchronizing at the time of arrival of the clock signal, such time parameters as the difference t 3 -t 1 and also τ and T irk are known in advance ; the instant of time t 2 is determined by detecting the clock signal that came in the first ray and measuring the time of its arrival (as noted above, the technical means that implement this function are standard and go beyond the scope of the claimed device). When synchronizing by the moment of arrival of the previous information signal, the role of the clock signal in determining the moment t 2 is played by this information signal (the operation of the communication system in this synchronization option begins with a single transmission of the clock signal and initial synchronization by this clock signal, after which synchronism is maintained by estimating the moments of arrival at the first ray of information signals).
В прототипе вырабатывалась оценка временного сдвига кода по каждому из l лучей в отдельности, и далее эти оценки усреднялись (накапливались). В связи с этим в нем коррелятор 2 при приеме каждого информационного импульса выполнял свою функцию l раз. В заявляемом же устройстве реализуется функция квазикогерентного накопления сигналов (это накопление не является в полной мере когерентным, поскольку коррелятором 2 формируется оценка ИРК с конечной точностью) по всем лучам. При этом многолучевой сигнал трансформируется в однолучевой, характеризуемый суммарной (т.е. просуммированной по всем лучам) интенсивностью, что обеспечивает возможность вычисления циклической корреляционной функции на интервале времени приема одного информационного сигнала однократно. Таким образом, технический эффект экономии необходимых вычислительных ресурсов устройства декодирования в заявляемом устройстве достигается.In the prototype, an estimate of the time shift of the code for each of the l rays separately was developed, and then these estimates were averaged (accumulated). In this regard, in it, the correlator 2, upon receipt of each information pulse, performed its function l times. In the claimed device, the function of quasi-coherent signal accumulation is realized (this accumulation is not fully coherent, since the correlator 2 forms an estimate of the KFM with finite accuracy) for all the rays. In this case, the multipath signal is transformed into a single-beam signal, characterized by the total (i.e., summed over all the rays) intensity, which makes it possible to calculate the cyclic correlation function on the time interval of receiving one information signal once. Thus, the technical effect of saving the necessary computing resources of the decoding device in the inventive device is achieved.
Литература.Literature.
1. Устройство передачи-приема многопозиционных сигналов. Авт. свид. СССР №649164.1. A device for transmitting and receiving multi-position signals. Auth. testimonial. USSR No. 649164.
2. Kwon H.M., Birdsal T.G. Digital Waveform Codings For Ocean Acoustic Telemetry. IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol.16, №1, January 1991. P.56-65.2. Kwon H.M., Birdsal T.G. Digital Waveform Codings For Ocean Acoustic Telemetry. IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol. 16, No. 1, January 1991. P.56-65.
3. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. M.: Мир. 1978. 848 с, ил.3. Rabiner L., Gould B. Theory and application of digital signal processing. M .: World. 1978. 848 s, ill.
4. В.З. Кранц, В.В. Сечин. Использование информационных символов для синхронизации системы связи со сложными сигналами // Гидроакустика. Вып. №15, 2012. С.36-41.4. V.Z. Krantz, V.V. Sechin. Using information symbols to synchronize a communication system with complex signals // Hydroacoustics. Vol. No. 15, 2012. P.36-41.
5. Применение цифровой обработки сигналов. Под ред. Э. Оппенгейма. M.: Мир, 1980. 552 с., ил.5. The use of digital signal processing. Ed. E. Oppenheim. M .: Mir, 1980.552 s., Ill.
6. Кловский Д.Д. Передача дискретных сообщений по радиоканалам. M.: Связь. 1969.6. Klovsky D.D. Transmission of discrete messages over the air. M .: Communication. 1969.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151576/08A RU2541199C1 (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013151576/08A RU2541199C1 (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2541199C1 true RU2541199C1 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=53287101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013151576/08A RU2541199C1 (en) | 2013-11-19 | 2013-11-19 | Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2541199C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2048701C1 (en) * | 1992-04-15 | 1995-11-20 | Войсковая часть 60130 | Device for receiving of digital signals in multiple-beam channel |
US6130923A (en) * | 1998-12-11 | 2000-10-10 | Qualcomm Incorporated | Lock detection for multipath wireless receiver |
RU2163054C2 (en) * | 1998-06-16 | 2001-02-10 | Алышев Юрий Витальевич | Method and device for joint demodulation and decoding of continuous-phase binary modulation signals in convolutional-coding systems using character interleaving-deinterleaving system for multibeam radio channels |
-
2013
- 2013-11-19 RU RU2013151576/08A patent/RU2541199C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2048701C1 (en) * | 1992-04-15 | 1995-11-20 | Войсковая часть 60130 | Device for receiving of digital signals in multiple-beam channel |
RU2163054C2 (en) * | 1998-06-16 | 2001-02-10 | Алышев Юрий Витальевич | Method and device for joint demodulation and decoding of continuous-phase binary modulation signals in convolutional-coding systems using character interleaving-deinterleaving system for multibeam radio channels |
US6130923A (en) * | 1998-12-11 | 2000-10-10 | Qualcomm Incorporated | Lock detection for multipath wireless receiver |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КРАНЦ В.З. и др. "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИМВОЛОВ ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ СВЯЗИ СО СЛОЖНЫМИ СИГНАЛАМИ". В: "ГИДРОАКУСТИКА", 2012, вып. N 15, с. 36-41. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8427905B2 (en) | Optimum pseudo random sequence determining method, position detection system, position detection method, transmission device and reception device | |
CN103197318B (en) | Time delay estimation method based on the Pattern delay coding underwater acoustic positioning | |
US9071234B2 (en) | High-resolution link-path delay estimator and method for estimating a signal-path delay | |
RU2549188C1 (en) | Method of transmitting information in communication system with noise-like signals | |
JP3959064B2 (en) | Method and apparatus for searching for known sequences | |
RU2507536C1 (en) | Coherent pulsed signal measuring detector | |
CN104169740A (en) | Apparatus for detecting audible signals and associated method | |
US10838072B2 (en) | Fast fix using a perfect reference in a satellite-based positioning system | |
RU2541199C1 (en) | Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel | |
RU2560102C2 (en) | Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel | |
JPH02165086A (en) | Radar | |
RU2549888C1 (en) | Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel | |
KR20110067908A (en) | Apparatus for generating satellite navigation signal | |
US8837574B2 (en) | Method for identifying data encoded by PPM modulation, and receiver for said method | |
RU2623109C1 (en) | Method of receiving digital communication in general under conditions of multipurpose distribution | |
KR101644560B1 (en) | 2-STEP FDOA/FDOA estimation Method and Apparatus | |
RU2550086C1 (en) | Method of decoding discrete signals propagating in multibeam channel | |
Lu et al. | Channel model-based sensing for indoor ultrasonic location systems | |
RU2646867C1 (en) | Method for transmission and reception of digital information in general | |
RU2276385C1 (en) | Method for forming and receiving complicated signals on basis of m-series | |
RU2565014C2 (en) | Method of decoding communication signals | |
RU2722462C1 (en) | Multichannel system for seismic surveys | |
US11209521B2 (en) | Methods and systems for establishing prototype pulses | |
RU2544178C1 (en) | Device for receiving discrete signals transmitted through multibeam communication channel | |
RU2541908C1 (en) | Device for decoding signals passing through multibeam communication channel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161120 |