SU702534A1

SU702534A1 - Device for clocking m-sequence with inverse modulation

Info

Publication number: SU702534A1
Application number: SU742046757A
Authority: SU
Inventors: Курт Мартынович Саккус; Юрий Сергеевич Сафронов; Юрий Васильевич Зуев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2203
Priority date: 1974-07-05
Filing date: 1974-07-05
Publication date: 1979-12-05

Description

л етс входом устройства, первый вьаход соединен с первым входом генератора М- последовательности, выполненного на регистре сдвига с обратной св зью через сумматор по модулю два, коррел тор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй ВХОД соединен с выходом генератора -М- последовательности и вторым входом переключател режимов работй, блок обработки функции взаимной коррел ции первый вход которого соединен с выходом блока задающего врем анализа и первым входом элемента запрета , второй вход которого через пороговый элемент сгоединен с первым выходом блока обработки функции взаимной коррел ции, а выход элемента запрета соединен стретьим входом переключател - режимов работы, введены блок пам ти знака перемножени , блок сброса, блок замыкани обратной св зи и блок коррекции обратной св зи, второй вход блока обработки функции взаимной коррел ции соединен с вторым рыходом переключател режимов работы , третий вход - соединен с первым вькодом коррел тора и входом блока замыкани обратной св зи, а второй выход - соединен с первым входом блока сброса, второй вход которого соединен с первым выходом блока замыканий обратной св зи и четвертым входом переключател режимов работы, третий вход - соединен, с третьим выходом переключател режимов работы, четвертый вход - соединен с первым . выходом блока пам ти знака перемножени , а второй выход соединен с входом блока пам ти знака перемножени , второй выход блока замыкани обратной св зи через блок коррекции,а выход - соединен с третьим входом коррел тора , четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока пам тизнака перемножени , обратной св зи соединен с Вторым входом генератора М-последовательности,is input to the device, the first input is connected to the first input of the M-sequence generator, performed on the shift register with feedback through a modulo two adder, the correlator whose first input is connected to the input of the device, the second INPUT is connected to the generator output -M- the sequence and the second input of the operation mode switch, the processing unit of the mutual correlation function, the first input of which is connected to the output of the block specifying the analysis time and the first input of the prohibition element, the second input of which through the threshold the element is connected to the first output of the processing unit of the mutual correlation function, and the output of the prohibition element is connected by the third input of the mode switch; the memory block of the multiplication sign, the reset unit, the feedback loop unit and the feedback correction unit are entered, the second input of the processing unit the cross-correlation function is connected to the second output of the operation mode switch, the third input is connected to the first code of the correlator and the input of the feedback loop, and the second output is connected to the first input of the reset unit A second input coupled to a first output of the feedback circuits and the fourth input connection of the switch operating modes, the third input - connected, on the third output switches of operating modes, the fourth input - connected to the first. the output of the memory block of the multiplication symbol, and the second output is connected to the input of the memory block of the multiplication sign, the second output of the feedback circuit through the correction unit, and the output is connected to the third input of the correlator, the fourth input of which is connected to the second output of the memory card multiply feedback is connected to the second input of the M-sequence generator,

На чертеже представлена структурна электрическа схема устройства синхронизации М-последовательности с инверсной модул цией,The drawing shows a structural electrical circuit of an M-sequence synchronization device with inverse modulation,

Устройство синхронизации М- последовательности с инверсн.рй модул цией содержат переключатель 1 режима работы , генератор 2 М- последовательности коррел тор 3, блок 4 пам ти знака перемножени , блок 5 сброса, блок б обработки функции взаимной коррел ции, элемент 7 запрета, блок 8 задаюгций врем анализа, пороговый элемент 9, блок 10 коррекции обратной св зи, бло 11 замы кани обратной св зи, Е бгистр сдвига 12, сумматор по модулю два 13.The synchronization device of the M-sequence with inverse modulation contains a switch 1 of operation mode, generator 2 of the M-sequence correlator 3, block 4 of the multiplication sign memory, block 5 of the reset, block b of processing the cross-correlation function, prohibition element 7, block 8 sets the analysis time, the threshold element 9, the feedback correction block 10, block 11 closes the feedback, E bias shift 12, modulo two 13.

Устройство работает слёдующим образом . - - м-,.;,. ..:.;.- .,;-,:-:The device works as follows. - - m -,.;,. ..:.; .-.,; -,: -:

В момент включени устройства .пороги в пороговом элементе 9, ив блоке 6 обработки функции взаимной .коррел ции не достигнуты и импульсы с блока 8 задающего врем анализа, через открытый элемент запрета 7 посредством триггера переключател 1 устанавливают генератор 2 в режим записи Символов принимаемой последовательности (обратна св зь в генераторе 2 разомкнута) , Триггер переключател 1 управл ет работой блока 5 сброса и блока б обработки функции взаимной коррел ций.At the moment of switching on the device, the thresholds in the threshold element 9, and in the processing unit 6 of the mutual correlation function are not reached, and the pulses from the block 8 of the time-determining analysis, through the open prohibition element 7, use the trigger switch 1 to set the generator 2 to the recording mode of the received sequence ( feedback in generator 2 is open); Trigger switch 1 controls the operation of reset unit 5 and processing unit 6 of the mutual correlation function.

Симв.олы принимаемой последовательности записываютс в регистр сдвига генератора 2. На вход коррел тора 3 поступают символы принимаемой последовательности и символы, формируемые в соответствии с реккуретными уравнени ми , со схемы обратной св зи генератора 2. В схеме перемножител коррел тора 3 производитс проверка выполн емости рекуррентных соотношений в принимаемой последовательности. Еели прин тый отрезок последовательности искажен случайной помехой или если он инвертирован в результате воздействи инверсной модул ции, на выходе перемножител по вл етс сигнал ошибки. . .The characters of the received sequence are written to the shift register of generator 2. The input of the correlator 3 receives the characters of the received sequence and the symbols formed in accordance with the rekuretnye equations from the feedback circuit of the generator 2. The correlation multiplier circuit 3 is checked recurrence relations in the received sequence. If the received segment of the sequence is distorted by random interference or if it is inverted as a result of the effect of inverse modulation, an error signal appears at the output of the multiplier. . .

Блок 4 пам ти знака перемножени запоминает значение выходного сигнала перемножител и на каждом очередном такте приема производит сравнение выходного сигнала перемножител с сигналом на предшествующем такте. Если выходной сигнал перемножител на очередном такте не совпал с значением сигнала на предшествующем такте, блок 5 сброса производит установку коррел тора 3 в нулевое состо ние. Таким образом , сброс коррел тора 3 производитс только на тех тактах, на которых был прин т либо символ, искаженный случайной помехой, либо символ, наход щийс на границе перехода от пр мого отрезка последовательности к инвертированному и наоборот, В Интервалах между сбросами коррел тор 3 вычисл ет значение функции взаимной коррел ции между принимаемой последовательностью и последовательностью, формируемой схемой обратной св зи генератора 2, При этом значени указанной функции вычисл ютс с знаком плюс когда рекуррентные уравнени в принимаемой последовательности выполн ютс (прием пр мого отрезка последовательности ) и с знаком минус, когда эти уравнени не выполн ютс (прием инвертированных отрезков последовательности ) , Когда в принимаемой последовательности будет обнаружен отрезок , на котором рекуррентные уравнени П irn тактов подр д выполнились (или h-vm тактов подр д не выполнились коррелйтор достигнет порога + m (), Сигнал с блока 11 замыкани обратной св зи через переключатель 1 введет генератор М- послеловательносТн 2 в автономЕшй режим работы и произведет сброс коррел тора 3, подготавлива его к анализу функции взаимной коррел ции принимаемой и опорной последовательностей дл {Различени синхро ного и несинхронного состо ний опорного генератора 2, Триггер переключа тел 1 открывает схему совпгщени вх д щую в состав блока 6 и запрещает сброс коррел тора 3 импульсами с бло ка 4 пам ти знака перемножени . С эт го момента сброс коррел тора 3 осуществл етс только сигналами от блока 6 обработки функции взаимной коррел ции . Превышение порога- m в пороговом элементе вход щем в состав блока 11 означает, что генератор 2 введен в р жим создани опорной последовательности , когда его регистр был заполнен инвертированными символами последовательности . В этом случае на первьрс ю тактах после замыкани цепи обратной св зи генератора 2 необходимо произвести коррекцию выходного сигнала схемы обратной св зи так,чтобы фаза создаваемой опорной п следовательности определ лась бы не теми и символа, которые записаны в регистр к моменту достижени порога -т, а обратными им. С этой целью выход порогового элемента, блока 11 соединен с входом блока Ю коррекции обратной св зи, выход которого подключен к одному из входовобратной св зи генератора 2. Предположим,что в генераторе М-по следова ельности обратной св зью охвачены 4-разр да регистра сдвига. Тогда схема формирует сигнал коррекции на тех тактах,когда на вход сумм тора по модулю 2 с разр дов регистра охваченных обратной св зью, поступает нечетное число инвертированных символов. Если на схему обратной св зи вз ты отводы с i-го, j-Vo, К-го и п-го разр дов регистра, где , то сигнал коррекции, соответствующий значению логической должен формироватьс во временных интервалах от { i -() -го до j-ro так та и от ( )-го до п-го такта, счи та от момента замыкани обратной св зи, так как в эти интервалы времени на входы схемы обратной св зи поступают инвертированные символы с j-ro, К-го и п-го разр дов в первом случае и с одного П-го разр да во втором случае. В интервалы времени OT.l-rp до i-ro такта и от ( ) го до К-го такта схема обратной св зи формирует пр мые (неинвертированные ) символы последовательности, так как на ее входы в указанные интервалы времени поступает четное число инвертированных символов с регистра. В эти временные интервалы блок коррекции не воздействует на сумматор по модулю 2. Таким образом, гтри заполнении регистра И инвертированными символами благодар воздействию сигнала коррекции, через h тактов после замыкани обратной св зи генерируема опорна последовательность будет иметь ту же фазу, что и при заполнении регистра пр мыми символами последовательности. В интервале анализа, когда производитс различение синхронного и несинхронного состо ний опорного генератора , на каждом очередном такте число в накопителе коррел тора 3 уменьшаетс на единицу, если на выходе перемножител- по вилс сигнал ошибки, и увеличиваетс на единицу, если сигнал ошибки отсутствует.в пороговых элементах блока 6 установлены малые помоги р и -р. При этом |p|«N / где ;N- отношение длительности информационного символа к длительности элементарного символа М-по-. следовательности. С д,ocтижeниe i любого из этих порогов коррел тор 3 устанавливаетс в нулевое состо ние сигналом с второго выхода блока 6. В синхронном состо нии к концу интервала анализа, задаваемого блоком 8 задающим врем анализа, число в счетчике вход щем в состав блока 6 превысит порог К и на выходе порогового элемента 9 .по витс сигнал, который запрещает переключение устройства в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора 2. Если же местна последовательность, не совпадает по фазе с принимаемой, то в силу псевдослучайных свойств последовательности пороги 4Р и -р будут достигатьс намноЪо реже и к концу интервала анализа, задаваемого блоком 8, число в счетчике блока не будет достигать rtopora К, на выходе порогового элемента 9 сигнала не будет , и сигН:ал с блока 8 задающего врем анализа переключит устройство в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора 2, Сброс коррел тора 3 при каждом достижении порога +Р или -р, а также выбор малых значений этих порогов позвол ют начинать различение синхронного и несинхронного состо ний генератора 2 сразу после ввода последнего в автономный режим работы. Таким образом, Предложенное устройство позвол ет сократить врем синхронизации по сравнениюс известными устройствс1ми за счет ввода его в синхронизм как на пр мых, так и на инвертированных отрезках модулированой М- последовательности,а также за. счет устранени времени ожидани начала анализа. При этом врем синхронизации не зависит от длины модулиру- The multiplier sign storage unit 4 stores the value of the multiplier output signal and at each successive receive cycle compares the multiplier output signal with the signal on the preceding cycle. If the output signal of the multiplier at the next cycle did not coincide with the value of the signal at the previous cycle, the reset unit 5 sets the correlator 3 to the zero state. Thus, the correlator 3 is reset only on those clocks at which either a symbol distorted by random noise was received, or a symbol located on the transition boundary from the direct segment of the sequence to an inverted one and vice versa. In the intervals between the drops, the correlator 3 calculates the value of the cross-correlation function between the received sequence and the sequence generated by the feedback circuit of generator 2; The values of the specified function are calculated with a plus sign when the recurrent equations and in the received sequence are executed (reception of the direct segment of the sequence) and with a minus sign when these equations are not executed (reception of the inverted segments of the sequence), When in the received sequence a segment is found on which the recurrent equations of P and n cycles are executed ( or h-vm clocks are not executed; the correlator will reach the threshold + m (). The signal from the feedback closure block 11 will, through switch 1, enter the generator M- sequentially 2 into autonomous operation mode and deactivate the correlator 3 by preparing it for the analysis of the mutual correlation function of the received and reference sequences for {distinguishing the synchronous and nonsynchronous states of the reference oscillator 2; The trigger switch of the body 1 opens the matching circuit in block 6 and prohibits the correlator from resetting 3 pulses from a block of 4 memories of the multiplication sign. From this moment on, the correlator 3 is reset only by signals from the cross-correlation function processing unit 6. Exceeding the threshold- m in the threshold element included in block 11 means that generator 2 is entered into the creation sequence of the reference sequence when its register has been filled with inverted sequence characters. In this case, on the first clock cycle after closure of the feedback circuit of generator 2, it is necessary to correct the output signal of the feedback circuit so that the phase of the generated reference sequence will not be determined by the character that is written to the register by the time the threshold is reached and reverse them. For this purpose, the output of the threshold element, block 11 is connected to the input of the feedback correction unit Yu, the output of which is connected to one of the feedback inputs of generator 2. Suppose that in the M-generator, feedback is covered by 4-bit registers shear. Then the circuit generates a correction signal for those clocks when an odd number of inverted characters arrive at the input of the modulo-2 summation from the bits of the register covered by feedback. If the feedback circuit is taken from taps from the i-th, j-Vo, K-th and n-th bits of the register, where, then a correction signal corresponding to the logical value must be formed in time intervals from {i - () - go to j-ro is also from the () -th to the n-th cycle, considered from the moment of feedback closure, because in these time intervals inverted symbols from j-ro, K- arrive at the inputs of the feedback circuit. first and nth bits in the first case and from one Nth bit in the second case. At the time intervals OT.l-rp to the i-ro cycle and from the () th to the K-th cycle, the feedback circuit generates direct (non-inverted) characters of the sequence, since an even number of inverted characters arrive at its inputs at specified intervals from the register. During these time intervals, the correction block does not affect the modulo-2 adder. Thus, when the register is filled with AND with inverted characters due to the correction signal, the h reference time will have the same phase as when the register is filled direct sequence characters. In the analysis interval, when the synchronous and asynchronous states of the reference oscillator are distinguished, at each successive clock cycle the number in the accumulator of the correlator 3 decreases by one if the error signal at the output of the multiplier is wired and if the error signal is absent. the threshold elements of block 6 are set small help p and-p. Moreover, | p | «N / where; N is the ratio of the duration of the information symbol to the duration of the elementary symbol M-. sequences. C d, observation i of any of these thresholds, the correlator 3 is set to the zero state by the signal from the second output of block 6. In the synchronous state by the end of the analysis interval specified by the block 8 specifying the analysis time, the number in the counter included in block 6 will exceed the threshold K and at the output of the threshold element 9. a signal that prohibits the device from switching to the recording mode of the initial conditions in the generator shift register 2. If the local sequence does not coincide in phase with the received one, then due to pseudo-random properties The thresholds 4P and -p will be reached much less often and by the end of the analysis interval set by block 8, the number in the block counter will not reach rtopora K, there will be no signal at the output of the threshold element 9, and the signal from the block 8 defining the analysis time will switch the device is in the mode of recording the initial conditions in the generator shift register 2; Resetting the correlator 3 at each achievement of the threshold + P or -p, as well as the selection of small values of these thresholds, allows to start distinguishing the synchronous and nonsynchronous states of the generator 2 immediately after the input dnego in offline mode. Thus, the proposed device allows to reduce the synchronization time in comparison with the known devices due to its input into synchronism both on the direct and on the inverted segments of the modulated M-sequence, as well as for. account elimination waiting time for the analysis. In this case, the synchronization time does not depend on the length of the