SU1585903A1 - Способ пространственного приема телеграфных сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости приема сигналов в услови х воздействи  коррелированной с сигналом помехи. Сущность способа заключаетс  в обеспечении ослаблени  вли ни  сосредоточенных помех при приеме телеграфных сигналов за счет того, что в каждом канале разнесени  вычисл ют M возможных слагаемых поправки текущего значени  комплексного весового коэффициента, что позвол ет достичь поставленную цель. Устройство, реализующее данный способ, содержит антенны 1, радиоприемники 2, блоки 3 вычислени  весовых коэффициентов, умножители 4, блоки 5 вычислени  весовых коэффициентов, умножители 6, фазовращатели 7, сумматор 8, вычитатели 9, 10, инвертор 11, блоки 12, 13 формировани  опорного сигнала, ограничитель 14, детектор 15, фильтр 16 низкой частоты, регенератор 17 информационных символов, элемент задержки 18, дешифратор 19, регистр 20, элемент задержки 21, кодопреобразователь 22, блок 23 цикловой синхронизации. 2 ил.

Description

выходной сигнал первого умножител  4 i-й ветви разнесени ;; выходной сигнал i-й

ветви разнесени  (вы- ходной сигнал i-ro радиоприемника 2); первый весовой коэффициент i-й ветви разнесени .

умножител  6 i-й вет-, . ыходной сигнал имеет

где S

Swti, t) S,

UbY;

(t)

Sam; (t)

W; (t)

bb,t; (t). W(t); выходной сигнал второго умножител  6 iветви разнесени ;

-выходной сигнал i-й ветви разнесени ;

-второй весовой коэффициент i-й ветви разнесени .

Сумма квадратурных составл ющих сигнала, прошедщих через первый и второй умножители 4,6 i-й ветви раз несени , представл ет собой произве дение выходного сигнала i-й ветви разнесени  на комплексный весовой коэффициент W-jCt),

(t) (t) W;(t);

i

Wi(t) Vi(t). e (t).

де S

.

W-, (t)

(t) - суммарный выходной

сигнал первого и второго умножителей 4, 6 i-й ветви разнесени  :

- комплексньш весовой коэффициент i-й ветви разнесени ;

Сигнал на выходе сумматора 8 пред- - ставл ет собой сумму взвешенных сигналов N ветвей разнесени ,

. N

) ZI SB«,i(t) Wi(t),

: j

где Н - число ветвей разнесени ; i - индекс ветви разнесени ; S(,i,rtj(t) - выходной сигнал сумматора 8,

Выходной сигнал сумматора 8 Sfcw (t) ограничиваетс  по амплитуде ограничителем 14, детектируетс  де тектором 15, фильтруетс  фильтром 16 и поступает на вход регенератора 17 информационных символов.

На выходе регенератора 17 информационных символов имеетс  сигнал в виде оценки телеграфных посыпок. Выходной сигнал регенератора 17 информа- ционных символов записываетс  в регистр 20, число разр дов которого равно числу символов в одном знаке передаваемой информации. Таким образом, в определенный момент времени в регистр будет полностью записан один .знак, сформированный из оценок теле- графных посылок. Записанный в регистр 20 знак дешифрируетс  с помощью кодопреобразовател  22 и определ етс  его принадлежность к разрешенным, либо к запрещенным знакам. Опорные сигналы (t) и ci(j (t) с выходов первого и

второго блоков 12 и 13 формировани  опорного сигнала поступают на уменьшаемые входы первого и второго вычи- тателей 9 и 10, на вычитаемые входы которых подан выходной сигнал сумматора 8 через инвертор 11 на входы первого и второго блоков 3 и 5.

На выходе первого вычитател  9 формируетс  первый сигнал ошибки

e,(t) - e,(t) - Sj (t).

.Ha выходе второго вьиитател  10 формируетс  второй сигнал ошибки:

) б/« (t) - Sj (t).

На выходе инвертора 11 выходного сигнала получаем сигнал отрицатель- ной обратной св зи 6j(t), равный

ёз(0 - .

Первый сигнал ошибки ) поступает на вторые входы первых смесителей 25 первого и второго блоков 3 и 5 вычислени  весового коэффициента (фиг. 2).

Второй сигнал ошибки fej () посту паёт на вторые входы вторых смесителей 26 первого и второго блоков 3, 5 вычислени  весовых коэффициентов.

Сигнал отрицательной обратной св  зи з(t) поступает на вторые входы третьих смесителей 27 первого и второго блоков 3, 5 вычислени  весового коэффициента.

Формирование весового коэффициента и вычисление поправки его текущего значени  осуществл ютс  следующим

образом.

Сигнал, поступающий на первые вхо

. ды первого, второго и третьего смесИ телей 25, 26, 27 первого и второго блоков 3., 5 вычислени  весового коэф фициента, перемножаетс  соответствен- но с-сигналами ,(t), 6.j(t), Ct),

Выходное напр жение всех смесителей 25, 26, 27 накапливаютс  соответ- ственно на первом, втором и третьем интеграторах 28, 29, 30. Результат накоплений UW пропорционален текущему значению функции взаимной коррел ции мевду выходным сигналом ветви разнесени  и одним из сигналов ошкб- ки gjCt), 62 (t) или сигналом отрицательной обратной св зи j(t),

Интервал времени накоплени  равен длительности одной посылки. На выходе первого интегратора 28 первого блока 3 вычислени  весового коэффициента i-й ветви разнесени  сигнал равен:Т

flWe;(t) Re J4(t) Sb«,, (t)dt о

На выходе третьего интегратора 30 5 первого блока 3 вычислени  весового коэффициента i-й ветви разнесени 

10

15

- 20

25

30

35

40

45

50

I UWj; (t) Re J e3(t) Sewb-(t)dt.

IО

Эти величины u,,(t), bW jf(t), (t) можно рассматривать как поправки текущего значени  весового ко- эффициента вычислени  на интервале одной посылки (дл  калодого символа).

Перва  вычислена в предположении, что передавалс  сигнал с частотой f, втора  - в предположении, что передавала сигнал с частотой f, а треть  - в предположении что полезного сигнала в эфире вообще нет, а присутствуют только помехи.

Уже на данном этапе возможна корректировка текущего значени  весового коэффициента одной из вычисленных величин (t), AWa; (t), UW,) (t), но так как веро тность ошибки при детектировании символа велика, как следствие , высока веро тность корректировки текущего значени  весового коэффигщен- та ошибочно выбранной величиной.

Уменьшить веро тность ошибки при вычислении поправки текущего значени  весового коэффициента можно путем дополнительной знаковой фильтрации. Дл  этого необходимо вычисл ть поправку текущего значени  весового коэффициента после кодировани  прин того знака . Если знак классифицирован как разрешенный , поправку текущего значени  весового коэффициента вычисл ют на основании величин flW, вычисленных с использованием каждого из опорных сигналов и дл  каждого символа прин того знака.

Если знак классифицирован как запрещенный , можно считать, что помеха сильнее сигнала, В этом случае текущее значение весового коэффициента кор- ректируетс  поправкой, вычисленной с использованием сигнала отрицательной обратной св зи, .

U.(t

AW4i(t) (t)

,о

На выходе второго интегратора 29 первого блока 3 вычислени  весового коэффициента i-й ветви разнесени .

Исходными данными дл  вычислени  знаковой поправки текущего значени 

5вы); (t)dt j весового коэффициента  вл ютс  щени  UW(i , , uW-jj , вычисленные дл  каждого символа прин того знака. Дл  хранени  величин. , uVJj; , UWjj в каждом блоке 3, 5 вычислени  весо-

15859038

flWe;(t) Re J4(t) Sb«,, (t)dt о

На выходе третьего интегратора 30 5 первого блока 3 вычислени  весового коэффициента i-й ветви разнесени 

10

15

20

25

30

35

40

45

50

I UWj; (t) Re J e3(t) Sewb-(t)dt.

IО

Эти величины u,,(t), bW jf(t), (t) можно рассматривать как поправки текущего значени  весового ко- эффициента вычислени  на интервале одной посылки (дл  калодого символа).

Перва  вычислена в предположении, что передавалс  сигнал с частотой f, втора  - в предположении, что передавала сигнал с частотой f, а треть  - в предположении что полезного сигнала в эфире вообще нет, а присутствуют только помехи.

Уже на данном этапе возможна корректировка текущего значени  весового коэффициента одной из вычисленных величин (t), AWa; (t), UW,) (t), но так как веро тность ошибки при детектировании символа велика, как следствие , высока веро тность корректировки текущего значени  весового коэффигщен- та ошибочно выбранной величиной.

Уменьшить веро тность ошибки при вычислении поправки текущего значени  весового коэффициента можно путем дополнительной знаковой фильтрации. Дл  этого необходимо вычисл ть поправку текущего значени  весового коэффициента после кодировани  прин того знака . Если знак классифицирован как разрешенный , поправку текущего значени  весового коэффициента вычисл ют на основании величин flW, вычисленных с использованием каждого из опорных сигналов и дл  каждого символа прин того знака.

Если знак классифицирован как запрещенный , можно считать, что помеха сильнее сигнала, В этом случае текущее значение весового коэффициента кор- ректируетс  поправкой, вычисленной с использованием сигнала отрицательной обратной св зи, .

вого коэффициента имеютс  три блока пам ти 37, 38, 39, число элементов пам ти в казкдом из которых равно разр дности используемых знаков - числу символов в знаке (К).

Процесс заполнени  каждой группы элементов пам ти следующий. Напр жение , полученное на вьгходе первого, второго и третьего интеграторов 28, 29, 30 при кратковременном замыкании первого, второго и третьего ключей 31, 32, 33, которое происходит по окончании посыпки, по сигналу тактовой синхронизации.поступает через первый, второй и третий коммутаторы 34, 35, 36 на вход первого, второго и третьего блоков пам ти 37, 38, 39 , и запоминаетс . Этот.же сигнал тактовой синхронизации, использованный дл  трех ключей 31, 32, 33 запоминани  величины в соответствующем блоке пам ти 37, 38, 39 и размыкани  трех ключей 31, 32, 33 и задержанный на врем  ut (ЛТ- врем , необходимое дл  их замыкани ) в первом элементе 18 задержки, поступает на тактовьш вход первого, второго и третьего коммутаторов 34, 35, 36, которые пере кпючают свой сигнальный вход на следующий сйгнальньй выход, подключенны к следующему блоку пам ти 38.

Таким образом, по задержанному сигналу тактовой синхронизации с помощью второго элемента 21 задержки сигнальный вход первого, второго и третьего коммутаторов 34, 35,36 последовательно подключаетс  к входам первого, второго и третьего блоков пам ти 37, 38, 39.

При этом в первый, второй и трети блоки пам ти записываютс  величины предполагаемых поправок, вычисленные дл  последовательно прин тых символо знака. . ,

При правильно установившейс  синхронизации (тактовый и цикловый) с помощью блока 23 в элементах пам ти . первого и второго и третьего блоков пам ти должны быть записаны величины Щ ,UV7,,j вычисленные дл  первого символа принимаемого знака, во втором - дл  второго и т.д. Выходы всех элементов пам ти первого, второго , третьего блоков 37, 38, 39 через многоканальный ключ 40 подключены к сумматору 41, число входов которого равно числу выходов многоканального ключа 40.

После приема знака по сигналу кодопреобразовател  22 замыкаютс  опре-| деленные ключи 31, 32, 33, совокупность замкнутых ключей 31, 32, 33 определ етс  прин тым знаком. Например , если прин тьш знак содержит четыре разр да К 4 в первую и третью посылки передавалась частота , а во вторую и четвертую посылки - частота fj , на управл юпшй вход много-- канального ключа 40 поступает такой сигнал, который подключает к входам сумматора 41 первый и третий блоки пам ти 37, 39 и второй блок пам ти 32,

После суммировани  выбранных величин fl,Wi,i , . ( UWc4l получаем величину поправки текущего значени  весового коэффициента, котора  суммируетс  с текущим значением весового коэффициента. Если после приема и декодировани  прин тый знак не опознан как разрешенный, то по сигналу кодопреобразовател  22 замыкаютс  ключи 31, 32, 33, суммирующие величины ЛИз4.- , AWja; , , &Wji-, , хран щиес  в первом, втором, третьем блоках пам ти 37, 38, 39 и. вычисленные с использованием сигнала отрицатель- ной обратной св зи.

Алгоритм вычислени  поправки текущего значени  весового коэффициента можно описать следующим выражением дл  i-й ветви разнесени :

iW;(jT) IIuWe (JT),

(,.4

где ftWg (jT), - поправка в i-й ветви разнесени  дл  1-го демодулированно- го символа г-й декодированной кодовой комбинации. Весовые коэффициенты в каждой ветви разнесени 

Wi Га+От Wj(jT) + .

Точность вы влени  поправки теку- njero значени  весового коэффициента у предлагаемого устройства значительно вьше, чем у аналога и прототипа, так как при вычислении используетс  зна-. чение структуры сигнала, а следова- , тельно, устройство обладает большей помехоустойчивостью приема сигналов ча :тотной телеграфии.

Задачей первого и второго блоков 12, 13 формировани  опорных сигналов

 вл етс  формирование из опорных ко- лебаний генераторов опорных сигналов, синфазных с приход щими полезными сигналами. Осуществл етс  это следующим образом.

Входным сигналом казидого блока 12, 13 формировани  опорного сигнала  вл етс  выходной сигнал сумматора 8. Внутри казвдого блока 12, 13 формиро- вани  опорного сигнала его входной сигнал умножаетс  на опорное колебание генерат« ра опорного колебани , причем и на текущее значение опорного генератора: колебани  и на задержанное на Я/2,

Результаты умножени  накапливаютг- с , в результате чего выдел ютс  величины , пропорциональные текущему значению функции взаимной коррел ции входных сигналов. Эти величины при ;коммутации первого и второго ключей - :31. 32 перезаписывают в накопитель 24, На первом и втором смесител х 25, 26 текущий и задержанный на Т(/2 ;налы генератора опорного колебани  I(не показаны) умножаютс  на величины , хран щиес  в накопителе 24.

После суммировани  выходных лов первого и второго смесителей 25, 26 на сумматоре 41 получают сигнал , синфазный с выходным сигналом сумматора 8,

После приема посыпки передаваемого сигнала по сигналу регенератора 17 информационных символов замыкают- с  первый и второй ключи 31, 32 одного из блоков 12, 13 формировани  опорного сигнала, затем осуществл ют

перезапись выходной величины первого второго и третьего интеграторов 28, 29, 30 в накопитель 24 и обнул.ение первого, второго и третьего интеграторов 28, 29, 30.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ пространственного приема телеграфных сигналов, заключающийс  в том, что вьпсодной сигнал каждого из каналов взвешивают путем умножени  на комплексный весовой коэффициент , суммируют взвешенные выходные сигналы всех каналов, формируют М опорных сигналов, вычитают из каждог опорного сигнала суммарный сигнал, вычисл ют М соответствующих составл ющих поправки путем сопоставлени  значени  функции взаимной коррел ции между выходным сигналом каждого канала и каждым значением разности опорного и суммарного сигналов на длительности т елеграфной посылки и демодулируют суммарный сигнал, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости приема сигналов в услови х воздейст- ВИЯ коррелированной с сигналом помехи , демодулируемьй суммарный сигнал декодируют и вьвдел ют кодовую комбинацию , а. поправку вычисл ют на длительности кодовой комбинации один ра по ее окончании посредством суммировани  тех составл ющих поправки, которые соответствуют декодированным сигналам на интервале длительности кодовой комбинации.

   Csj tv