SU794767A1 - Binary signal demodulating device - Google Patents

Binary signal demodulating device Download PDF

Info

Publication number
SU794767A1
SU794767A1 SU792714086A SU2714086A SU794767A1 SU 794767 A1 SU794767 A1 SU 794767A1 SU 792714086 A SU792714086 A SU 792714086A SU 2714086 A SU2714086 A SU 2714086A SU 794767 A1 SU794767 A1 SU 794767A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
interval
counter
outputs
binary signal
Prior art date
Application number
SU792714086A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Иванович Николаев
Вячеслав Григорьевич Карташевский
Original Assignee
Куйбышевский Электротехническийинститут Связи
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 Куйбышевский Электротехническийинститут Связи filed Critical Куйбышевский Электротехническийинститут Связи
Priority to SU792714086A priority Critical patent/SU794767A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU794767A1 publication Critical patent/SU794767A1/en

Links

Landscapes

  • Error Detection And Correction (AREA)

Description

тающих блоков 5. сумматоров 6, первого дополнительного сумматора 7 и перемножителей 8; счетчик 9, регистр 10 сдвига, второй дополнительный сумматор 11, дискриминатор 12 уровн  сигнала, ключ 13, реле 14. Устройство работает следующим образом . Сигнал с выхода канала св зи поступает иа вход блока 1. Здесь сигнал подвергаетс  взаимно-однозначному линейному преобразованию такому, чтобы каждому отрезку входного сигнала длительностью Т соответствовал набор чисел (отсчетов компонент ), которые поступают на входы блоков 2 в виде напр жений, посто нных на интервале Т и смен емых на границе между интервалами. Блок 1 в случае видеосигнала представл ет собой устройство выборки отсчетов и запоминани  их на врем  Т, а в случае радиосигнала должен содержать два синхронных детектора, работающих в квадратуре, и два устройства выборки отсчетов. В обоих случа х количество выходов блока 1 равно п 2F Т. Лини  3 представл ет собой дискретно-аналоговую линию задержки, во всех отводах которой происходит одновременна  смена отсчетов сигнала на границе между соседними тактовыми.дц1 рвалами. Таким 6бра|ok, на прот жении интервала обраббтйй YI в распор лсении демодул тора в «застывщем виде имеютс  М отсчетов (вектор) входного сигнала на М выходах линии задержки - и М отсчетов импульсной реакции канала на М выходах Т блока 4, где М целое число, характеризующее врем  рассе ни  Тз и равное числу выходов линии задержки, а также числу  чеек пам ти в блоке оценки импульсной реакции канала. Обознача  X г,к - отсчет сигнала на интервале Т в k-OM отводе линии (k 1, 2, ..., М); q/ - /-Й отсчет реакции канала (, 2, .. ., М); а г -- знак {-и информационной посылки (а; ± 1) имеем Хг,к а;+к-1 qi + аг+к-2 с(2 + ... + гч. «-м Ям+ UK х,-,, а,--,к-е q,+ и к,(1) где x; {x,-,Ki - вектор сигнала; и к- помеха. Счет отводов в линии задержки ве/детс  справа налево. Из (1) следует, что в каждом отводе линии задержки содержитс  составл юща  сигнала, обусловленна  искомым знаком а, . Например, в «k отводе такой составл ющей  вл етс : а, q,; (2) Задача предложенного устройства состоит в том, чтобы выбрать такое из двух значений а , которое наилучщим (в смысле избранного критери ) образов удовлетворит всей спстемс равенств (1) во всех компонентах прин того сигнала. Эта задача решаетс  следуюпигм образом . Счита  q/ Извсстиым точно, осуществл етс  перебор всевозможных комбинаций последующих символов аг+/ (j 0,1, .. ., Ml) в предположении, что рещение о знаках предыдущих символов уже вынесено с достоверностью. Дл  каждого набора а((+/)г в соответствии с (1), но без помехи, вычисл ютс  Хг,к,г дл  всех компонент сигнала (г-номер набора). Фиксируетс  тот набор а {г+/)г , которому coответствует Xj,, ближайщий к Х/. Мера близости устанавливаетс  с помощью некоторого нелинейного функционала d от разности (Хгг- Х ). В простейшем случае этой мерой может быть геометрическое рассто ние в Эвклидовом пространстве упор доченных отсчетов сигнала . После того, как найден набор знаков , которому соответствует минимальное d ir, из этого набора удерживаетс  лишь искомый зиак а, который поступает на выход, как окончательное решение. На следующем (1т1)р. тактовом интервале а; считаетс  уже известным, а знаки аг+/+1 снова подвергаютс  перебору, с целью вы влени  минимального di-n/ d (Хг-ыг - Хг+1 ) и соответствующего ему знака ai+i и так далее. Описанна  процедура работы может быть охарактеризована как обработка сигнала в целом на интервале рассе ни  МТ с поэлементным прин тием рещени . В блоке 4 производитс  оценка импульсной реакции канала в форме отсчетов данной компоненты этой реакции. В случае, когда в составе принимаемого сигнала присутствуют испытательные импульсы , защищенные с обеих сторон пассивными защитными интервалами, блок 4 представл ет собой устройство выборки отсчетов и распределени  их по отдельным  чейкам пам ти, число которых равно М. Блоки 5 ироизвод т вычитание отсчетов входного сигнала X; из вариантов ожидаемого сигнала Х(,г , формируемых матрицей перемножителей 8 и сумматоров 6. В перемножител х 8 производитс  умножение тсчетов импульсной реакции q на знаки i±j ±1, следовательно, перемножитеи 8 представл ют собой ключи, подающие отсчеты реакции q, с выходов блока 4 на входы сумматоров 6. Управление неремножител ми 8 производитс  от счетчика 9 и от регистра 10. И труктурно, и функционально сумматоры 6 перемножители 8 образуют матрицу, на ходе которой действует вектор (столбец)thawing blocks 5. adders 6, the first additional adder 7 and multipliers 8; counter 9, shift register 10, the second additional adder 11, the discriminator 12 of the signal level, the key 13, the relay 14. The device operates as follows. The signal from the output of the communication channel enters the input of block 1. Here the signal undergoes a one-to-one linear transformation such that each segment of the input signal with duration T corresponds to a set of numbers (component readings) that arrive at the inputs of blocks 2 in the form of voltages constant on the interval T and interchangeable at the boundary between the intervals. In the case of a video signal, block 1 is a device for sampling and storing them for time T, and in the case of a radio signal it must contain two synchronous detectors operating in quadrature and two devices for sampling samples. In both cases, the number of outputs of block 1 is equal to 2F T. Line 3 is a discrete-analog delay line, in all taps of which a simultaneous change of signal samples occurs at the boundary between adjacent clock dips. Thus, 6bar | ok, during the interval YI at the disposal of the demodulator, M samples (vector) of the input signal at the M outputs of the delay line - and M samples of the impulse response of the channel at M outputs T of the unit 4, where M is integer the number characterizing the time of dissipation Ts and equal to the number of outputs of the delay line, as well as the number of memory cells in the channel impulse response estimator. Denote X g, k - the signal readout on the interval T in the k-OM line taps (k 1, 2, ..., M); q / - / -I channel response countdown (, 2, ..., M); a g is the sign of the {-and information parcel (a; ± 1); we have Xg, k a; + k-1 qi + ar + k-2 s (2 + ... + hch. "—m Yam + UK x , - ,, a, -, к-е q, + and к, (1) where x; {x, -, Ki is the signal vector; and к is a disturbance. There is a count of taps in the delay line ve / dets from right to left. From (1) it follows that in each tap of the delay line there is a signal component, due to the desired sign a,. For example, in the "k tap such a component is: a, q ,; (2) The task of the proposed device is in order to choose one of two values a, which will satisfy the entire cstems p with the best (in the sense of the chosen criterion) images (1) in all components of the received signal. This problem is solved in the following pigment. Considering q / Izvstytym exactly, all possible combinations of the subsequent symbols ay + / (j 0,1, .., Ml) are sorted out, assuming that The signs of the previous symbols have already been made with certainty. For each set a ((+ /) g in accordance with (1), but without interference, Xg, k, g are calculated for all components of the signal (r-number of the set). The set a (r + /) r, corresponding to Xj, closest to X / is fixed. The measure of proximity is established with the help of some non-linear functional d of the difference (Xyy-X). In the simplest case, this measure can be the geometrical distance in Euclidean space of ordered signal samples. After a set of characters has been found, which corresponds to the minimum dir, only the sought-for siak is kept from this set, which arrives at the exit, as the final decision. On the next (1t1) p. clock interval a; it is considered already known, and the signs ag + / + 1 are again searched, in order to detect the minimum di-n / d (Xr-yr - Xg + 1) and the corresponding sign ai + i, and so on. The described procedure of operation can be characterized as signal processing as a whole on the MT scattering interval with element-wise decision. In block 4, the impulse response of the channel is estimated in the form of samples of a given component of this reaction. In the case where test pulses are present in the received signal, protected on both sides by passive guard intervals, unit 4 is a device for sampling samples and distributing them into separate memory cells, the number of which is M. Blocks 5 and output sample subtraction X; of the variants of the expected signal X (, g, generated by the matrix of multipliers 8 and adders 6. In multipliers 8, the impulse response counts q are multiplied by i ± j ± 1, therefore, the multipliers 8 are the keys that feed the response q, s the outputs of block 4 to the inputs of adders 6. The control of non-multipliers 8 is made from counter 9 and from register 10. Both structurally and functionally adders 6 multipliers 8 form a matrix, during which the vector (column) acts

отсчетов реакции G jq/}, а на выходе образуетс  вектор ожидаемого сигнала Х(,гsamples of the reaction G jq /}, and at the output a vector of the expected signal X (, g

X,,. .(3)X ,,. . (3)

Матрица А образована двоичными коэффициентами а/+/ , причем ее верхн   треугольна  часть составлена из известных знаковых коэффициентов (аг-/ , j ) получаемых от регистра 10 и посто нных на интервале Т; нижн   треугольна  часть составлена из неизвестных знаков ( , j 1), получаемых от счетчика 9 и полностью перебираемых на интервале Т; главна  диагональ образована искомым знаковым коэффициентом а/, получаемым от счетчика 9 и получающим в течение Т два значени : в течение одной половины интервала а/ +1, другой - а/ -1, безразлично в какой последовательности. Счетчик 9 должен в течение Т выдать одну за другой все 2 комбинаций (наборов ) знаковых коэффициентов а {г+у1г безразлично в какой последовательности.The matrix A is formed by binary coefficients a / + /, and its upper triangular part is composed of the well-known sign coefficients (a- / j,) obtained from register 10 and constant on the interval T; the lower triangular part is made up of unknown characters (, j 1) received from counter 9 and fully enumerated on interval T; the main diagonal is formed by the desired signed coefficient a /, received from counter 9 and receiving two values during T: during one half of the interval a / +1, the other - a / -1, no matter in what sequence. The counter 9 must, within T, issue one after the other all 2 combinations (sets) of the sign coefficients a {r + y1g indifferently in what sequence.

Счетчик 9 может представл ть собой; например М-разр дный двоичный счетчик, занускаемый с частотой f . В ходе счета на выходах счетчика будут иметь место одна за другой все 2- возможных комбинаций двоичных знаков. Если счетчик выполнен на триггерах, то в качестве управл ющих сигналов дл  коммутации перемножителей 8 удобно использовать противофазные выходы триггеров.Counter 9 may be; for example, an M-bit binary counter, set at a frequency f. During the counting at the outputs of the counter, all 2-possible combinations of binary characters will take place one after the other. If the counter is made on triggers, it is convenient to use the anti-phase outputs of the triggers as control signals for switching multipliers 8.

С выходов блоков 5 на входы сумматора 7 поступают разности вида Х{,к,г - Х(,к,/ , в сумматоре 7 производитс  сложение квадратов этих разностей и получение квадрата нормы разности ожидаемого и пришедшего сигналов.From the outputs of blocks 5 to the inputs of the adder 7, the differences of the form X {, k, g - X (, k, /, in the adder 7 are added, the squares of these differences are added and the square of the norm of the difference between the expected and incoming signals is obtained.

d2 (Х,..-Х,) ||Xi,.-X;||2 i(X,,K.d2 (X, ..- X,) || Xi, .- X; || 2 i (X ,, K.

-хг,к)2.(4)-hg, k) 2. (4)

При выборе другой метрики в пространстве отсчетов в сумматоре 7 производитс  друга  нелинейна  операци , например сложение модулей разностейWhen another metric is selected in the sample space in adder 7, a different non-linear operation is performed, for example, the addition of the moduli of differences

d(xi,r-x,) |х1г,к.г-хг,к|.(5)d (xi, r-x,) | х1г, к.г-хг, к |. (5)

Выбор метрики определ етс  в первую очередь статистикой аддитивного шума в канале. При белом гауссовом шуме критерий максимального правдоподоби  приводит к правилу (4). При наличии импульсных помех может оказатьс  оптимальной метрикаThe choice of metrics is determined primarily by the statistics of additive noise in the channel. With white Gaussian noise, the maximum likelihood criterion leads to the rule (4). In the presence of impulse noise, the metric may be optimal.

d {Xi,r-Xi) Мах|Хг,к,г-Хлк|. (6)d {Xi, r-Xi) Mach | Xr, k, r-Hlk |. (6)

в сумматоре 7 заканчиваютс  операции , св занные с одной компонентой сигнала . В других блоках 2, общее число которых п 2FT, производ тс  точно такиеIn adder 7, the operations associated with one signal component are completed. In other blocks 2, the total number of which is n 2FT, exactly such

же операции над остальными компонентами сигнала. Блок 2 абсолютно одинаковы и взаимозамен емые. Их можно рассматривать как независимые ветви разнесени  при приеме одной и той же информации .same operations on the other components of the signal. Block 2 is exactly the same and interchangeable. They can be considered as independent branches of diversity when receiving the same information.

Дл  оптимального когерентного сложени  этих ветвей разнесени  достаточно сложить выходы первых дополнительныхFor optimal coherent folding of these branches, it is sufficient to add the first additional outputs.

сумматоров 7 в сумматоре 11, и рассматривать результат второго сложени  как норму общего пМ-мерного вектора разности ожидаемого z ,-,г и канального z; сигналов . Такое сложение правомерно при метриках (4) и (5). При метрике (6) вместо второго дополнительного сумматора 11 снова должно быть использовано устройство , реализующее (6).adders 7 in adder 11, and consider the result of the second addition as the norm of the common pM-dimensional vector of the difference of the expected z, -, g and channel z; signals. Such an addition is legitimate with metrics (4) and (5). With metric (6), instead of the second additional adder 11, a device that implements (6) should be used again.

Дискриминатор 12 должен определить момент, когда очередной щаг перебора счетчика 9 приведет к по влению сигналаThe discriminator 12 must determine the moment when the next search step 9 of the counter 9 leads to the appearance of a signal

Z 1,г наименее отличающегос  от канального сигнала z,- , т. е. выдать импульс в тот момент, когда на выходе сумматора 11 по витс  минимальный результат с начала текущего интервала Т. Дискриминатор 12 может, например, содержать пиковый детектор падающего напр жени  и индикатор тока разр да конденсатора. В начале интервала Т конденсатор зар жен до наибольшего возможного напр жени . По мере прихода на дискриминатор 12 очередных результатов суммировани  напр жение на конденсаторе понижаетс  до очередного уровн , если он ниже остаточного напр жени  на предыдущем щаге, или сохран ет свое прежнее значение, если онZ 1, g is the least different from the channel signal z, -, i.e., to give a pulse at the moment when the output of the adder 11 shows the minimum result from the beginning of the current interval T. The discriminator 12 may, for example, contain a peak voltage drop detector and a capacitor discharge current indicator. At the beginning of the interval T, the capacitor is charged to the highest possible voltage. As the sequencer adds the next summation results, the voltage on the capacitor decreases to the next level, if it is lower than the residual voltage on the previous stage, or retains its previous value, if

равен или выше остаточного напр жени . Индикатор тока разр да конденсатора выдает импульс каждый раз, когда происходит разр д конденсатора, хот  бы на малую величину напр жени . Таким образом , к концу интервала Т на конденсаторе остаетс  напр жение, численно равное минимальному рассто нию между входным и г-ым ожидаемым сигналом, а на выходе дискриминатора 12 имеетс  один или несколько импульсов, происход щих в моменты времени, соответствующие болееequal to or above residual stress. The capacitor discharge current indicator gives a pulse each time a capacitor is discharged, at least by a small amount of voltage. Thus, by the end of the interval T there is a voltage on the capacitor that is numerically equal to the minimum distance between the input and r-th expected signal, and the output of the discriminator 12 has one or several pulses occurring at times corresponding to more

хx

«тесному приближению z;,r к Z,-. Последний из этих импульсов соответствует блилсайщему из z/,r. Каждый раз прн по влении импульса на выходе дискриминатора 12 открываетс  ключ 13, и то значение а, которое в момент по влени  очередного“Close approximation z;, r to Z, -. The last of these pulses corresponds to the most intense of z /, r. Each time the pulse appears at the output of the discriminator 12, the key 13 is opened, and the value a, which at the moment of the occurrence of the next

импульса имеет место на главном выходе счетчика 9, записываетс  в реле 14. В течение Т реле 14 будет получать противоречивые «приказы, однако к концу Т в реле 14 окажетс  записанным то значениеa pulse occurs at the main output of counter 9, is recorded in relay 14. During T, relay 14 will receive conflicting orders, but by the end of T, relay 14 will have that value

aj, которое соответствует наиболее близкоMy Z(,r к Z(- . Таким обазом, логика работы устройства такова, что к концу i-ro интервала на входе регистра 10 по витс  символ а; - первый из комбинации (3;+/) соответствующей ожидаемомуaj, which corresponds most closely to My Z (, r to Z (-. Thus, the logic of the device is such that by the end of the i-th interval at the input of register 10 there is a symbol a; is the first of the combination (3; + /) to the expected

Z г,г, ближайшему к z . В конце i-ro интервала Т регистр 10 перепишет это значение а.1 в свою первую  чейку, и на следуюш ,ем (iH-l)-M интервале только что зарегистрированное а/ станет «работать в качестве уже известного символа ; прочие  чейки регистра также получат новое содержание от соседних слева  чеек; на входе и выходах линии 3 произойдет обновление аналогичных отсчетов, дискриминатор 12 будет возвращен к исходному состо нию. Эти операции осуществл ютс  синхронно по команде из блока управлени . Ритм работы блока 4 подчинен цикловому периоду (например, моментам прихода испытательных импульсов).Z g, g, closest to z. At the end of the i-ro interval T, register 10 will overwrite this value a.1 in its first cell, and for the next (iH-l) -M interval, the newly registered a / will “work as an already known character; other register cells will also receive new content from the neighboring cells on the left; at the input and outputs of line 3, similar samples will be updated; discriminator 12 will be returned to the initial state. These operations are carried out synchronously by a command from the control unit. The rhythm of operation of unit 4 is subject to a cyclic period (for example, the moments of arrival of test pulses).

Остальные блоки не содержат элементов пам ти,  вл ютс  безинерционными и в управлении не нуждаютс .The remaining blocks do not contain memory elements, are inertia-free and do not need to be controlled.

Выходом всего предложенного устройства  вл етс  перва   чейка регистра 10.The output of the entire proposed device is the first register register 10.

Таким образом, преимущество предлагаемого устройства перед аналогичными техническими решени ми заключаетс  в повышении достоверности демодул ции при сохранении относительной простоты устройства, в снижении задержки сигнала в демодул торе, в устранении флуктуации фронтов выходного дискретного сигнала, которые могли быть ири переходе с луча на луч, а в св зи с этим в отсутствии ошибок типа сдвига, в расширении допустимого интервала рассинхронизации - и, как следствие, в повышении надежности и жизнеспособности всей системы св зи, построенной на базе данного предлагаемого устройства.Thus, the advantage of the proposed device over similar technical solutions is to increase the reliability of demodulation while maintaining the relative simplicity of the device, to reduce the signal delay in the demodulator, to eliminate fluctuations in the fronts of the output discrete signal, which could be from the beam to the beam, and in this connection, in the absence of errors of the type of shift, in the expansion of the permissible interval of out of sync - and, as a result, in increasing the reliability and viability of the entire communication system, the post oennoy on the basis of the proposed device.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 341170, кл. Н 04 В 15/00, 1970 (прототип ).1. USSR author's certificate No. 341170, cl. H 04 B 15/00, 1970 (prototype).
SU792714086A 1979-01-09 1979-01-09 Binary signal demodulating device SU794767A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792714086A SU794767A1 (en) 1979-01-09 1979-01-09 Binary signal demodulating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792714086A SU794767A1 (en) 1979-01-09 1979-01-09 Binary signal demodulating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU794767A1 true SU794767A1 (en) 1981-01-07

Family

ID=20805747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792714086A SU794767A1 (en) 1979-01-09 1979-01-09 Binary signal demodulating device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU794767A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623109C1 (en) * 2016-07-07 2017-06-22 Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" Method of receiving digital communication in general under conditions of multipurpose distribution

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623109C1 (en) * 2016-07-07 2017-06-22 Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" Method of receiving digital communication in general under conditions of multipurpose distribution

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2947971A (en) Data processing apparatus
Schwartz A coincidence procedure for signal detection
US5091917A (en) Method and apparatus for pulse sorting
US3796868A (en) Variable threshold digital correlator
GB1349538A (en) Signal systems
SU794767A1 (en) Binary signal demodulating device
US3934097A (en) Multifrequency tone detection
US4149258A (en) Digital filter system having filters synchronized by the same clock signal
US4223270A (en) Multiplexed CCD pulse width discriminator
MY125022A (en) Partial response maximum likelihood (prml) bit detection apparatus
US3034120A (en) Pulse analysis circuits
SU741477A2 (en) Adaptive digital signal corrector
RU2133501C1 (en) Method and device to identify classes of signals
SU1103256A2 (en) Device for simulating digital radio-communication channel
SU743204A1 (en) Pulse frequency divider
SU411453A1 (en)
SU886262A1 (en) Device for adaptive correction of intersymbol distortions
SU1078662A1 (en) Device for demodulating binary signals
RU2039415C1 (en) Device for separation of transmission and receipt direction in duplex communication systems
SU1003070A1 (en) Device for discriminating extremum numbers
JPS57111134A (en) Intersymbol interference compensating circuit
SU1559415A1 (en) Device for detecting errors in transmission of data through telephone channel
SU843211A2 (en) Device for monitoring time intervals of coded messages
SU1160596A1 (en) Digital demodulator of signals with phase-difference-shift keying
SU915269A1 (en) Device for synchronizing m-sequence with inverse modulation