RU2618941C2 - Correlator - Google Patents

Correlator Download PDF

Info

Publication number
RU2618941C2
RU2618941C2 RU2015139307A RU2015139307A RU2618941C2 RU 2618941 C2 RU2618941 C2 RU 2618941C2 RU 2015139307 A RU2015139307 A RU 2015139307A RU 2015139307 A RU2015139307 A RU 2015139307A RU 2618941 C2 RU2618941 C2 RU 2618941C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
noise
adc
signal
Prior art date
Application number
RU2015139307A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015139307A (en
Inventor
Иван Владимирович Малыгин
Original Assignee
Иван Владимирович Малыгин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иван Владимирович Малыгин filed Critical Иван Владимирович Малыгин
Priority to RU2015139307A priority Critical patent/RU2618941C2/en
Publication of RU2015139307A publication Critical patent/RU2015139307A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618941C2 publication Critical patent/RU2618941C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/15Correlation function computation including computation of convolution operations
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/02Comparing digital values
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M1/08Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/709Correlator structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device comprises an input informational bus of the input signal comprising a mixture of the desired signal, interference and noise with the quasi-harmonic pulse shape, an ADC, a comparison processor, a coincidence counter, a shift register, a ROM, a synchronizer, an authorization scheme.
EFFECT: constructing the correlator for the quasi-harmonic pulses.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано в системах передачи информации для определения соответствия (идентичности) кода принимаемого от передатчика, сигнала коду, хранящемуся в памяти приемника.The invention relates to electronic equipment and can be used in information transfer systems to determine the correspondence (identity) of the code received from the transmitter, the signal to the code stored in the receiver.

В общем случае (с точки зрения теории), коррелятор это устройство, способное вычислить корреляционную функцию между двумя процессами.In the general case (from the point of view of theory), a correlator is a device capable of calculating the correlation function between two processes.

Использование корреляторов в системах цифровой связи, используемой для передачи информации для дискретных состояний лог. "Ноль" или лог. "единица" реализация корреляторов является классической, см. Варакин Л.Е. "Системы связи с шумоподобными сигналами, М, Радио и Связь", 1985, стр. 384.The use of correlators in digital communication systems used to transmit information for discrete log states. "Zero" or log. the "unit" implementation of the correlators is classical, see L. Varakin "Communication systems with noise-like signals, M, Radio and Communications, 1985, p. 384.

Проблемой является техническая реализация корреляторов при использовании квазигармонических импульсов.The problem is the technical implementation of correlators using quasi-harmonic pulses.

Известна теоретическая разработка для реализации подобного коррелятора, см. ИССЛЕДОВАНИЕ АКФ ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ С ИМПУЛЬСАМИ ГАРМОНИЧЕСКОЙ ФОРМЫ ПРИ ОГРАНИЧЕНИИ ШИРИНЫ СПЕКТРА. Малыгин И.В., Комиссарова А.В. В сборнике: СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии, 25 Международная Крымская конференция, 2015.There is a theoretical development for the implementation of such a correlator, see ACF RESEARCH OF NOISE-LIKE SIGNALS WITH HARMONIC FORM PULSES WITH SPECTRUM WIDTH LIMITS. Malygin I.V., Komissarova A.V. In the collection: microwave equipment and telecommunication technologies, 25th International Crimean Conference, 2015.

Недостаток этой разработки: это только теория, а до практической реализации еще далеко.The disadvantage of this development: this is only a theory, but it is still far from a practical implementation.

Технической задачей изобретения является построение практической схемы коррелятора для квазигармонических импульсов, как указано на фиг. 1.An object of the invention is to construct a practical correlator circuit for quasiharmonic pulses, as indicated in FIG. one.

Технический результат достигается за счет построения структурной электрической схемы, показанной на фиг. 2.The technical result is achieved by constructing a structural electrical circuit shown in FIG. 2.

Для решения поставленной задачи предлагается коррелятор, содержащий входную информационную шину с квазигармонической формой импульса, отличающийся тем, что содержит АЦП, процессор сравнения, счетчик совпадений, регистр сдвига, ПЗУ и синхронизатор со следующими соединениями.To solve this problem, a correlator is proposed that contains an input information bus with a quasi-harmonic pulse shape, characterized in that it contains an ADC, a comparison processor, a coincidence counter, a shift register, ROM, and a synchronizer with the following connections.

Шина входного сигнала (смесь полезного сигнала, помех и шума) соединена с сигнальным вход АЦП, выходы которого соединены с первыми входами процессора сравнения, выход которого соединен с счетчиком совпадения, первый выход счетчика соединен с синхронизатором, выход которого соединен с схемой разрешения, а второй выход счетчика совпадений через регистр сдвига и через запоминающее устройство соединен с вторым входом процессора, второй вход которого соединен с входом запуска АЦП.The input signal bus (a mixture of useful signal, interference, and noise) is connected to the ADC signal input, the outputs of which are connected to the first inputs of the comparison processor, the output of which is connected to a coincidence counter, the first output of the counter is connected to a synchronizer, the output of which is connected to a resolution circuit, and the second the output of the coincidence counter through the shift register and through the storage device is connected to the second input of the processor, the second input of which is connected to the input of the ADC start.

На фиг. 1 показаны диаграммы классических цифровых сигналов прямоугольной формы и квазигармонических (кода Баркера длиной 11 бит).In FIG. 1 shows diagrams of classical digital rectangular and quasiharmonic digital signals (11-bit Barker code).

На фиг. 2 показана структурная электрическая схема предлагаемого коррелятора.In FIG. 2 shows a structural electrical diagram of the proposed correlator.

На фиг. 1 линиями 1 показана форма сигнала с прямоугольными импульсами, линиями 2-е квазигармоническими.In FIG. 1 lines 1 shows the waveform with rectangular pulses, the 2nd quasiharmonic lines.

На фиг. 2 показано:In FIG. 2 shows:

3 - АЦП3 - ADC

4 - процессор сравнения4 - comparison processor

5 - счетчик совпадений5 - hit counter

6 - запоминающее устройство (ПЗУ)6 - storage device (ROM)

7 - регистр сдвига7 - shift register

8 - синхронизатор8 - synchronizer

9 - схема разрешения прохождения сигналов (СхР)9 is a signal resolution scheme (CXP)

Схема на фиг. 2 имеет следующие соединения.The circuit of FIG. 2 has the following compounds.

Шина входного сигнала (смесь полезного сигнала, помех и шума) соединена с сигнальным вход АЦП 3, выходы которого соединены с первыми входами процессора сравнения 4, выход которого соединен с счетчиком совпадения 5, первый выход счетчика 5 соединен с синхронизатором 8, выход которого соединен с схемой разрешения 9, а второй выход счетчика совпадений 5 через регистр сдвига 7 и через запоминающее устройство 6 соединен с вторым входом процессора 4, второй вход которого соединен с входом запуска АЦП 3.The input signal bus (a mixture of useful signal, interference and noise) is connected to the ADC 3 signal input, the outputs of which are connected to the first inputs of the comparison processor 4, the output of which is connected to the match counter 5, the first output of the counter 5 is connected to the synchronizer 8, the output of which is connected to the resolution circuit 9, and the second output of the hit counter 5 through the shift register 7 and through the storage device 6 is connected to the second input of the processor 4, the second input of which is connected to the input to the input of the ADC 3.

Коррелятор работает следующим образом.The correlator works as follows.

Смесь полезного сигнала, помех и шума с выхода высокочастотной части приемника поступает на вход АЦП, где преобразуется в цифровую форму. Процессор сравнения, побитно, с необходимой тактовой частотой, проверяет соответствие принятого сигнала с исходным кодом, хранящимся в памяти устройства. При недостаточном числе совпадений, определяемом счетчиком совпадений по выходному сигналу процессора сравнения, регистр сдвига производит сдвиг кода в памяти вправо (или влево) на один такт, после чего процедура сравнения повторяется. Счетчик совпадений и регистр сдвига целесообразно реализовать на одной ПЛИС. Если число совпадений, в идеальном случае равное длине используемой псевдослучайной последовательности, достаточно, синхронизатор вырабатывает импульс синхронизации для начала приема полезной информации приемным устройством. Синхронизатор может быть реализован на основе микрокомпьютера. Отдельной микросхемы памяти не планируется, так как для этой цели может быть задействована и память процессора, и память на ПЛИС, и память микрокомпьютера. В данном случае описывается последовательная схема коррелятора, для ускорения процедуры корреляции также может быть применена параллельная схема, что потребует применения микросхем большей разрядности и вычислительной мощности.A mixture of useful signal, noise and noise from the output of the high-frequency part of the receiver is fed to the ADC input, where it is converted to digital form. The comparison processor, bit by bit, with the necessary clock frequency, checks the correspondence of the received signal with the source code stored in the device’s memory. If the number of matches is insufficient, determined by the counter of coincidences on the output signal of the comparison processor, the shift register shifts the code in the memory to the right (or left) by one clock cycle, after which the comparison procedure is repeated. The coincidence counter and the shift register should be implemented on one FPGA. If the number of matches, ideally equal to the length of the used pseudo-random sequence, is sufficient, the synchronizer generates a synchronization pulse to start receiving useful information by the receiving device. The synchronizer can be implemented on the basis of a microcomputer. A separate memory microcircuit is not planned, since processor memory, FPGA memory, and microcomputer memory can be used for this purpose. In this case, a sequential correlator circuit is described; to accelerate the correlation procedure, a parallel circuit can also be applied, which will require the use of microcircuits of greater capacity and processing power.

Claims (1)

Коррелятор, содержащий входную информационную шину входного сигнала, содержащего смесь полезного сигнала, помех и шума с квазигармонической формой импульса, отличающийся тем, что содержит АЦП, процессор сравнения, счетчик совпадений, регистр сдвига, ПЗУ, синхронизатор и схему разрешения со следующими соединениями: шина входного сигнала - смесь полезного сигнала, помех и шума - соединена с сигнальным входом АЦП и схемой разрешения, выходы АЦП соединены с первыми входами процессора сравнения, выход которого соединен со счетчиком совпадений, первый выход счетчика соединен с синхронизатором, выход которого соединен со схемой разрешения, а второй выход счетчика совпадений через регистр сдвига и через запоминающее устройство соединен со вторым входом процессора, второй вход которого соединен со входом запуска АЦП, выход схемы разрешения является выходом коррелятора.A correlator containing an input information bus of an input signal containing a mixture of useful signal, noise and noise with a quasi-harmonic pulse shape, characterized in that it contains an ADC, a comparison processor, a coincidence counter, a shift register, ROM, a synchronizer and a resolution circuit with the following connections: input bus signal — a mixture of useful signal, noise, and noise — is connected to the ADC signal input and the resolution circuit; the ADC outputs are connected to the first inputs of the comparison processor, the output of which is connected to the match counter The first counter output is connected to the synchronizer, the output of which is connected to the scheme permits, and the second output coincidence counter through the shift register and through the storage device is connected to a second input of the processor, a second input coupled to the input of the ADC trigger, the output resolution is the output of the correlator circuit.
RU2015139307A 2015-09-15 2015-09-15 Correlator RU2618941C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139307A RU2618941C2 (en) 2015-09-15 2015-09-15 Correlator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139307A RU2618941C2 (en) 2015-09-15 2015-09-15 Correlator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015139307A RU2015139307A (en) 2017-03-17
RU2618941C2 true RU2618941C2 (en) 2017-05-11

Family

ID=58454569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015139307A RU2618941C2 (en) 2015-09-15 2015-09-15 Correlator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618941C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716027C1 (en) * 2019-03-07 2020-03-05 Иван Владимирович Малыгин Useful signal correlator with detection and classification of interference

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1834544A1 (en) * 1987-09-28 1995-03-27 В.А. Кочкин Correlator
US20030202569A1 (en) * 2002-04-26 2003-10-30 Yun Kim Flexible correlation and queueing in CDMA communication systems
US20050135464A1 (en) * 2002-03-21 2005-06-23 Lynch James C. Correlation module for use in a radio receiver
SU1840069A1 (en) * 1979-07-16 2006-08-10 Воронежский научно-исследовательский институт связи Correlator
US20140270017A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Device and method for computing a channel estimate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1840069A1 (en) * 1979-07-16 2006-08-10 Воронежский научно-исследовательский институт связи Correlator
SU1834544A1 (en) * 1987-09-28 1995-03-27 В.А. Кочкин Correlator
US20050135464A1 (en) * 2002-03-21 2005-06-23 Lynch James C. Correlation module for use in a radio receiver
US20030202569A1 (en) * 2002-04-26 2003-10-30 Yun Kim Flexible correlation and queueing in CDMA communication systems
US20140270017A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Qualcomm Incorporated Device and method for computing a channel estimate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716027C1 (en) * 2019-03-07 2020-03-05 Иван Владимирович Малыгин Useful signal correlator with detection and classification of interference

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015139307A (en) 2017-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2618941C2 (en) Correlator
US3396392A (en) Cw radar system
RU125724U1 (en) METHOD FOR FORMING SIGNALS AND TRANSMISSION OF INFORMATION IN THE RADAR RECOGNITION SYSTEM
Kukunin et al. Phasing in asynchronous data transmission system using M-sequences
RU2568288C2 (en) Miniature high-energy stealthiness transmitter
RU2191403C1 (en) Friend-or-foe identification system
RU2716027C1 (en) Useful signal correlator with detection and classification of interference
RU2631899C2 (en) Device for formation of phasomapulated signal with smooth change of phase between elementary pulses
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
KR20180061625A (en) TRACKING METHOD FOR AltBOC(15,10) SIGNAL AND TRACKING APPARATUS FOR AltBOC(15,10) SIGNAL
RU2699817C1 (en) Method of generating signals with a spread spectrum
RU2193278C1 (en) Radio communication link
RU2218668C1 (en) Clock synchronization device of matched discrete filter
US6693470B1 (en) Method and arrangement for generating cyclic pulses
RU2153230C1 (en) Method and device for synchronization of complex m sequence
RU2578677C1 (en) Method for formation of noiseimmune radio signals
US3484782A (en) Biorthogonal code generator
RU2734431C1 (en) Transmitter of structural stealth using principle of nonlinear code sequences detection
RU2331103C1 (en) Method of processing pseudonoise signal and device for implementing this method
RU2005121057A (en) RADIO LINE FOR TRANSMISSION AND RECEIVING OF DISCRETE INFORMATION WITH Pseudorandom SIGNALS
RU2308155C2 (en) Radio communication line with increased concealment of transferred information
RU2718953C1 (en) Information and energy security transmitter
JP5373318B2 (en) RFID tag distance measuring device and RFID tag distance measuring system
RU2734230C1 (en) Method of forming noise-like phase-shift keyed signals
RU2005105178A (en) STARTSTOP COMMUNICATION SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180916