SU1485422A1

SU1485422A1 - Search and delay servo system

Info

Publication number: SU1485422A1
Application number: SU874300229A
Authority: SU
Inventors: Sergej A Anfilofev; Leonid E Varakin; Dmitrij A Denisikov
Original assignee: Zaoch Elektrotekh
Priority date: 1987-09-02
Filing date: 1987-09-02
Publication date: 1989-06-07

Description

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - снижение вероятности срыва синхронизма и повышение точности слежения за задержкой принимаемого щиротно-импульсного модулированного шумоподобного сигнала. Устр-во содержит блок 1 вычитания, управляемый г-р 2 тактовых импульсов, г-р 3 псевдослучайной последовательности, интеграторы 4 и 5, перемножи-The invention relates to communication technology. The purpose of the invention is to reduce the likelihood of failure of synchronism and improve the accuracy of tracking the delay of the received pulse-width modulated noise-like signal. The device contains a block 1 subtraction, controlled by r-r 2 clock pulses, r-r 3 pseudo-random sequence, integrators 4 and 5, multiply

22

тель 6, коммутатор 7, пороговый блок 8, блок 9 управления поиском, блок 10 формирования управляющих импульсов, блоки 11-13 выборки-хранения, фильтр 14 нижних частот и блоки вычисления (БВ) 15-17 коэф. корреляции. БВ 15 . выполняет ф-ции обнаружителя наличия синхронизма между принимаемой и опорной последовательностями. Т.к. амплитуда центрального пика ф-ции корреляции, определяемой БВ 15, не зависит от модулируемого параметра принимаемого сигнала, то это позволяет уменьшить вероятность срыва синхронизма. Повышение точности слежения за задержкой достигается путем использования системы слежения замкнутого типа, состоящей из блока 1 вычитания, г-ров 2 и 3, блоков 12 и 13 выборки-хранения, фильтра 14 и БВ 16 и 17. Устр-во по п. 2 ф-лы отличается выполнением БВ 15-17. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.6, a switch 7, a threshold block 8, a search control block 9, a control pulse generation unit 10, sampling-storage blocks 11-13, a low-pass filter 14 and calculating units (BV) 15-17 coefficients. correlations. BV 15. performs functions of the presence synchronism detector between the received and reference sequences. Because Since the amplitude of the central peak of the correlation function, determined by BV 15, does not depend on the modulated parameter of the received signal, this makes it possible to reduce the probability of synchronization failure. Improving the accuracy of tracking the delay is achieved by using a closed-type tracking system consisting of block 1 subtraction, G-2 and 3, blocks 12 and 13 of the sample-storage, filter 14 and BV 16 and 17. The device according to claim 2 f -Ly different performance BV 15-17. 1 hp f-ly, 1 ill.

5и 14854225 and 1485422

33

• 1485422.• 1485422.

4four

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в приемниках аналоговой информации, передаваемой при помощи ШИМ-шумоподоб•ных сигналов (ШПС) для решения задач поиска и слежения за задержкой МИМ ШПС.The invention relates to communication technology and can be used in analog information receivers transmitted using PWM noise-like signals (PSS) for solving problems of searching and tracking the delay of the MIM PSS.

Цель изобретения - снижение вероятности срыва синхронизма и повыше- ю ние точности слежения за задержкой принимаемого ШИМ-шумоподобного сигнала.The purpose of the invention is to reduce the likelihood of breakdown of synchronism and increase the accuracy of tracking the delay of the received PWM noise-like signal.

На чертеже приведена структурноэлектрическая схема устройства поис- 15 ка и слежения за задержкой.The drawing shows the structural-electric circuit of the device for searching and tracking delay.

Устройство поиска и слежения за задержкой содержит блок 1 вычитания, управляемый генератор 2 тактовых импульсов, генератор 3 псевдослучайной 20 последовательности, первый 4 и второй 5 интеграторы, перемножитель 6, коммутатор 7, пороговый блок 8, блок 9 управления поиском, блок 10 формирования управляющих импульсов, первый 25 1 1, второй 12 и третий 13 блоки выборки/хранения, фильтр 14 нижних частот, первый 15, второй 16 и третий 17 блоки вычисления коэффициента корреляции, каждый из которых содержит пер- 30 вый перемножитель 18 первого канала, первый интегратор 19 первого канала, блок 20 формирования абсолютного значения, второй перемножитель 21 второго канала, второй интегратор 22 вто-35 рого канала, сумматор 23 и формирующий перемножитель 24.The device for searching and tracking the delay contains a block 1 subtraction, a controlled oscillator 2 clock pulses, a generator 3 pseudo-random 20 sequence, the first 4 and second 5 integrators, a multiplier 6, a switch 7, a threshold block 8, a search control block 9, a block 10 of generation of control pulses , the first 25 1 1, the second 12 and the third 13 sampling / storage units, the low-pass filter 14, the first 15, the second 16 and the third 17 correlation coefficient calculating units, each of which contains the first multiplier 18 of the first channel, the first integrat Op 19 of the first channel, block 20 of the formation of the absolute value, the second multiplier 21 of the second channel, the second integrator 22 of the second-35 ry channel, the adder 23 and forming the multiplier 24.

Устройство поиска и слежения за задержкой работает следующим образом.Device search and tracking delay works as follows.

ШИМ-шумоподобный сигнал поступает до на вход устройства с выхода когерентного детектора. Сигнал представляет собой двоичную псевдослучайную видеопоследовательность импульсов, перемноженную с двоичной ШИМ-последова- 45 тельностью равного периода, Скважность которой изменяется в соответствии с модулирующим сообщением, т.е. является частично инвертированной ПСП.Причем момент инверсии совпадает с положением одной из·тактовых точек ПСП, что достигается за счет тактид рования ШИМ-последовательности импульсов с частотой кодовой последовательности на передающей стороне» 55The PWM-noise-like signal is fed to the input of the device from the output of the coherent detector. The signal is a binary pseudo-random video sequence of pulses multiplied by a binary PWM sequence of an equal period, the Duty of which varies in accordance with the modulating message, i.e. is the partially inverted PSP. In this case, the inversion moment coincides with the position of one of the PSP clock points, which is achieved by tacting the PWM pulse sequence with the frequency of the code sequence on the transmit side ”55

Амплитуда корреляционного пика на выходе первого интегратора 19 первого 15 блока, т.е. на выходе коррелятора, в котором в качестве опорной используется исходная ПСП без инверсий, зависит не только от расстройки по задержке принимаемого и опорного ШПС, но также и от модулируемого параметра принимаемого сигнала. Для устранения влияния модуляции на амплитуду корреляционного пика в первом 15, втором 16 и третьем 17 блоках введен второй канал, состоящий из второго перемножителя 21 и второго интегратора 22, а в первый канал введен блок 20. Опорная последовательность, поступающая на второй перемножитель 21 представляет собой исходную ПСП, перемноженную с меандром равного периода при помощи формирующего перемножителя 24. В результате в первом канале вычисляется коэффициент корреляции входного сигнала с опорной последовательностью или ее инверсией. Во втором канале вычисляется коэффициент корреляции входного сигнала с последовательностью, импульсы которой на половине периода совпадают с опорной последовательностью, а в течение второй половины представляют собой ее инверсию. При изменении местоположения момента инверсии принимаемой последовательности от периода к периоду напряжения на выходе каналов изменяются в соответствии с изменением корреляций принимаемой и опорных последовательностей, а их сумма остается постоянной.The amplitude of the correlation peak at the output of the first integrator 19 of the first 15 block, i.e. at the output of the correlator, in which the original SRP without inversions is used as the reference, depends not only on the detuning on the delay of the received and reference PTS, but also on the modulated parameter of the received signal. To eliminate the effect of modulation on the amplitude of the correlation peak in the first 15, second 16 and third 17 blocks, a second channel is introduced, consisting of a second multiplier 21 and a second integrator 22, and a block 20 is entered into the first channel. The reference sequence supplied to the second multiplier 21 is the original SRP multiplied by the equal period meander using a shaping multiplier 24. As a result, in the first channel, the correlation coefficient of the input signal with the reference sequence or its inversion is calculated. In the second channel, the correlation coefficient of the input signal with the sequence is calculated, the pulses of which coincide at the half of the period with the reference sequence, and during the second half represent its inversion. When the location of the moment of inversion of the received sequence changes from period to period, the voltage at the output of the channels changes in accordance with the change in the correlations of the received and reference sequences, and their sum remains constant.

Первый блок 15 выполняет функции обнаружителя наличия синхронизма между принимаемой и опорной последовательностями. Так как амплитуда центрального пика функции корреляции, определяемой первым блоком Ί5, не зависит от модулируемого параметра принимаемого сигнала, то это позволяет уменьшить вероятность срыва синхронизма.The first block 15 performs the functions of the presence synchronism detector between the received and reference sequences. Since the amplitude of the central peak of the correlation function, determined by the first block 5, does not depend on the modulated parameter of the received signal, this makes it possible to reduce the likelihood of synchronization failure.

Принцип работы второго 16 и третьего 17 блоков аналогичен работе первого блока 15, однако опорная ПСП, импульсы сброса интегратора и меандр формирующего перемножителя во втором блоке 16 отстают на величину Ь₀ /2 .от соответствующих сигналов, поступающих в первый блок 15, а в третьем блоке 17 опережают на величину г₀/2 соответствующие сигналы, поступающие в первый блок 15 ( 2₀ - длительность одного элемента ПСП). При измерении задержки принимаемого сигнала значения напряжения на выходах второго 16The principle of operation of the second 16 and third 17 similar to the blocks of the first block 15, but the support cap, and the integrator reset pulses forming the meander of the multiplier in the second block 16 on the lag value L _0/2 .from the corresponding signals in the first block 15, and in the third block 17 ahead by the value of r _0/2 corresponding signals in the first block 15 (2 ₀ - the duration of one element of the SRP). When measuring the delay of the received signal, the voltage values at the outputs of the second 16

14854221485422

66

и третьего 17 блоков в момент окончания периода интегрирования изменяются в соответствии с корреляционной функцией принимаемого и опорного сигналов. Так как опорные сигналы второго 16 и третьего 17 блоков сдвинуты относительно друг друга на , центральные пики корреляционных функций на выходах блоков также оказываются сдвинутыми на эту величину, причем их амплитуда не зависит от модулируемого параметра.and the third 17 blocks at the end of the integration period change in accordance with the correlation function of the received and reference signals. Since the reference signals of the second 16 and third 17 blocks are shifted relative to each other, the central peaks of the correlation functions at the outputs of the blocks also turn out to be shifted by this amount, and their amplitude does not depend on the modulated parameter.

Поскольку интегрирование в третьем блоке 17 завершается раньше, чем во втором блоке 16, то для запоминания результата интегрирования введен третий блок 13. После окончания интегрирования во втором блоке 16 из напряжения на выходе этого блока вычитается с помощью блока 1 напряжение с выхода третьего блока 13, а полученный результат запоминается вторым блоком 12 и хранится в течение периода Т. Операция вычитания эквивалентна сложению пика корреляционной :кции второго блока 16 и инвертированного пика корреляционной функции третьего блока 17, в результате чего формируется дискриминационная характеристика известного вида. Следовательно, в пределах линейного участка дискриминационной характеристики величина напряжения на выходе второго блока 12 пропорциональна задержке принимаемой последовательности относительно опорной последовательности первого блока 15, а знак этого напряжения определяется знаком временного рассогласования.Since the integration in the third block 17 is completed earlier than in the second block 16, the third block 13 is entered to memorize the integration result. After the integration in the second block 16 is completed, the voltage from the output of this block is subtracted using block 1 from the output of the third block 13, and the result is memorized by the second block 12 and stored for a period T. The subtraction operation is equivalent to adding the correlation peak: the second block 16 and the inverted peak of the correlation function of the third block 17, in cut This is what forms a discriminatory characteristic of a known species. Consequently, within the linear area of the discriminatory characteristic, the voltage value at the output of the second block 12 is proportional to the delay of the received sequence relative to the reference sequence of the first block 15, and the sign of this voltage is determined by the sign of the time error.

Сигнал с выхода второго блока 12 сглаживается фильтром 14 и поступает на вход управляемого генератора 2, выход которого подключен к первому входу генератора 3, Под воздействием сигнала с выхода фильтра 14 частота управляемого генератора 2 изменяется так, что возникшая задержка принимаемой ПСП компенсируется относительно опорной ПСП первого блока 15. Следовательно, второй 16 и третий 17 блоки вместе с блоком 1, вторым 12 и третьим 13 блоками, фильтром 14, управляемым генератором 2 и генератором 3 образует систему слежения замкнутого типа.The signal from the output of the second unit 12 is smoothed by the filter 14 and is fed to the input of the controlled oscillator 2, the output of which is connected to the first input of the generator 3. Under the influence of the signal from the output of the filter 14, the frequency of the controlled oscillator 2 is changed so that the resulting delay of the received memory bandwidth is compensated for block 15. Therefore, the second 16 and third 17 blocks together with block 1, second 12 and third 13 blocks, filter 14, controlled by generator 2 and generator 3, forms a closed-type tracking system.

Claims

Claim

1. Device for searching and tracking delay, containing subtraction unit, serially connected controlled clock generator and pseudo-random sequence generator, serially connected threshold unit and search equalization unit, whose output is under the keys to the second input of the pseudo-random sequence generator, first and second integrators the outputs of which are connected via the multiplier к to the first information input of the switch, the second information input of which is connected to the input second the integrator and the first input of the first correlation coefficient calculation unit, which is the device input, the output of the threshold block is connected to the control input of the switch, the signal output of the first correlation coefficient calculation block is connected to the input of the first integrator, and the switch output is connected to the combined first inputs of the second and third blocks of calculating the correlation coefficient, characterized by the fact that, in order to reduce the likelihood of failure of synchronism and increase the tracking accuracy, filter tr low frequencies, control pulse shaping unit, first, second and third sampling-storage units, the correlation output of the first correlation coefficient calculator unit is connected to the information input of the first sampling-storage unit, to the control input of which the first output of the control pulse generation unit is connected, and output the first block of the sample-storage is connected to the input of the threshold unit, the output of which is connected to the first input of the block forming the control pulses, to the second input of which is connected foreign outputs of the controlled clock pulse generator and the second input of the search control unit, with the second, the third

the fourth outputs of the control pulse shaping unit are connected to the second inputs, and the fifth, sixth and seventh outputs are connected to the third inputs of the first, second and third correlation coefficient calculation units, the first, second and third outputs of the pseudo-random sequence generator are connected to the fourth inputs of the corresponding 7

1485422

eight

first, second, and third correlation coefficient calculation blocks, the eighth and ninth outputs of the control pulse shaping unit are connected to the first inputs of the second and third sample-storage blocks, respectively, to the second inputs of which are connected the outputs of the subtraction unit and the third block of calculating the correlation coefficient, respectively , the first and second inputs of the subtraction unit are connected respectively to the outputs of the second correlation coefficient calculation unit and the third 15 sample-storage unit, the output of the second block Sample storage through a low-pass filter is connected to the input of a controlled clock generator. 20

2. Device by π. 1, characterized in that the first, second and third blocks of calculating the correlation coefficient are identical and each of them contains 25

the first multiplier, the first integrator, the absolute value generating unit and the adder, the multiplier forming the second multiplier, the second multiplier and the second integrator, the output of which is connected to the second input of the adder, whose output is the output of the correlation coefficient calculator, the second inputs of the first and the second integrators are combined and are the second input of the correlation coefficient calculation unit; the first inputs of the first and second multipliers are combined and i They are the first input of the correlation coefficient calculator, the second input of the first and the first input of the multiplying multipliers are the fourth input of the correlation coefficient calculator, the third input of which is connected to the second input of the forming multiplier.