SU1653163A1

SU1653163A1 - Программируемый согласованный фильтр

Info

Publication number: SU1653163A1
Application number: SU884627815A
Authority: SU
Inventors: Владимир Францевич Кисоржевский
Original assignee: Предприятие П/Я М-5308
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1991-05-30

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в системах св зи и передачи данных. Цель изобретени - повышение помехоустойчивости . Программируемый согласованный фильтр содержит линии 1 и 5 задержки, весовые блоки 2 и 9, сумматор 3, перемножитель 4, измеритель 6 качества сигнала, вычнтатель 7, блок 8 вычислени модул , блок 10 пам ти и Рлок 11 формировани константы. Выигрыш в помехоустойчивости достигаетс за счет использовани априорных сведений о среднем отношении сигнал/шум в начале передачи, 1 ил.,,1 табл.

Description

3

1В

Cfe

сл

00

е&

со

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в системах св зи и передачи данных.

Цель изобретени - повышение по- мехоустойчивостн программируемого согласованного фильтра.

Программируемый согласованный фильтр содержит сигнальную линию 1 задержки, первый весовой блок 2, сум матор 3, перемножитель 4, опорную линию 5 задержки, измеритель 6 качества сигнала, вычитатель 7, блок 8 вычислени модул , второй весовой блок 9, блок 10 пам ти и блок 11 формиро- вани константы.

Принцип работы программируемого согласованного фильтра заключаетс в следующем,,

На вход устройства поступает сое- тавной сигнал, имеющий m элементов, каждый из которых представл ет собой

z а + п

1)

(1)

где а - полезна составл юща , принимающа значение +а при передаче 1 и -а при передаче О в исходной ходовой комбинации; п - случайна величина (результат воздействи шумов ), распределенна по нормальному закону с нулевым средним и дисперси- ей G

Известный в теории потенциальной помехоустойчивости алгоритм обработки сводитс к линейному суммированию

(2)

; 1

Веро тность ошибочного приема при этом равна

1 l -Ф(Ь0);(3)

aim,,

г (4 ил N

где Ф(о) - интеграл веро тности.

В предлагаемом устройстве реализован алгоритм нелинейной весовой обработки w

Z; Ј0.

(5)

где b f(z) -весовой коэффициент сигнала, вьмнсл емый в ходе приема с помощью блоков 6-9 (6)

Оценим помехоустойчивость алгоритма (5).

Слагаемое bjz ; - случайна величина. Известно из математической статистики,что каковы бы ни были распределени величин ; , их сумма Ј + г +...+ |fm асимптотически нормальна. Математическое ожидание этой суммы равно

40гЭ

Г

та.

где а f (z) z(0(z) dz дисперси равна

(7)

Gw mGz,

Г

г - °z 00

z у .Z

I fZ(z)zJOXz)dz.

(8) (9)

-co

Таким образом(плотность распределени суммы в (5) равна

С0() - exp(

j2 G m2m62

F(Ю)

Ошибка наступает, еслипри передаче +1 сумма (5) будетотрицательна , или при передаче сумма будет положительна.

Веро тность ошибочного приема оо

Р - j W(f)df 1 ,

(11)

-оо

где

у yJJTcy

hy

Энергетический выигрыш от использовани алгоритма (5) по сравнению с алгоритмом (2) равен

1 1о

S ч/ь0

h2 Ч2 С

2h2 Dz(a - l (12)

В предлагаемом устройстве реализован вариант, когда

50

f(z;) 1/

(13)

При этом

оо

- -1 5

|ZI

-(г-оГ

ео-г

d

(14)

DZ

W(z)dz 1

(15)

b a/(T,

a - n

n

Следовательно,

S. -i

2hJ (Ь-)-и

(16)

i

n

b Зависимость u дена в таблице;

от величины Ь приве10

15

i

де X - сигнал с выхода 1-го умножител весового блока 2; число умножителей весового блока 2;

число измерени качества сигнала в измерителе 6 качества сигнала в произвольный момент времени. В вычитателе 7 определ етс разность z b-bQ между измеренные значением качества сигнала b и опорным

.Ь0. Поскольку эта разность может

и 0,64 0,67 0,74 0,87 1,07 1,22 13,27 быть положительной и отрицательной,

блок 8 вычислени модул определ ет

абсолютное значение (модуль) ее /z|. Во втором весовом блоке 9 осуществл етс преобразование модул |z| по закону l|zf, Величина l|z/ вл етс весовым коэффициентом сигнала, показателем мгновенного качества его. 25 В перемножителе 4 осуществл етс перемножение сигнала с выхода сумматора 3 на его весовой коэффициент, поступающий с выхода весового блока 9.

h 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1

Программируемые согласованные фильтры примен ютс в случае использовани сложных сигналов. На фиг. 1 блоки 1-3 и 5 реализуют алгоритм обработки одного 1-го элемента сигнала, то есть величины zj дл алгоритма (5) . Блоки 7-9 формируют коэффициент Ь,,

Перемножитель 4 осуществл ет перемножение b -z:. Операци суммиро- m

20

I

вани / должна осуществл тьс пос

ле перемножител 40 На чертеже сумматор не показан, поскольку в р де систем разнесенного приема в обработку идет сигнал с выхода перемножител 4 Устройство работает следующим образом.

Ожидаема структура сигнала посто нна дл данного приемного пункта . В соответствии с нею по команде оператора перед началом сеанса св зи из блока 10 пам ти передаютс копии опорных сигналов в опорную линию 5 задержки, Кроме того, на основе априорных сведений о качестве данного канала св зи формируетс напр жение на выходе блока 11 формировани константы, равное среднему значению отношени сигнал/шум.

Входной сигнал, пройд сигнальную линию 1 задержки, поступает на первые входы весового блока 2, на вторые входы которого поступают сигналы от опорной линии 5 задержки. Результаты перемножени сигналов суммируютс в сумматоре 3 и параллельно подаютс в измеритель 6 качества сигнала,где обрабатываютс , например, по алгоритму

b a/(T,

a - n

n

i

n

X -

b вычи ь z ем ка

10

15

25

20

I

Достигаемый выигрыш в помехоустойчивости зависит от характера помех, величины сигнальной избыточности, априорных сведений о качестве канала . Наилучшие результаты устройство показывает в услови х нестационар- ных помех при n 50 и известном Ъо. Выигрыш в помехоустойчивости при этом эквивалентен увеличению энергетики канала в несколько раз (при Ьо - 1 выигрыш составл ет более 10 раз).

Небольшие (до 20%) отклонени Ь0 от истинного значени качества канала уменьшает достигаемый выигрыш незначительно .

Claims

Формула изобретени

Программируемый согласованный фильтр, содержащий сигнальную и опорную линии задержки, блок пам ти, первый выход которого соединен с входом опорной линии задержки, первый весовой блок, перва и втора группа входов которого соединена с выходами

сигнальной и опорной линий задержки соответственно, и сумматор, входы которого соединены с выходами первого весового блока, о т л и ч а ю- щ и и с тем, что, с целью повыше716531638

ни помехоустойчивости, в него вве-ра и первым входом измерител качестдены блок формировани константы ива сигнала, группа вторых входов копоследовательно соединенные измери-торого соединена с выходами первого

тель качества сигнала, вычитатель,весового блока, а вход и выход блока

блок вычислени модул , второй весо-формировани константы соединены с

Вой блок и умножитель, второй входвторыми выходом блока пам ти и входом

которого соединен с выходом суммато- вычитател соответственно.