SU809017A1 - Устройство непараметрическойОбРАбОТКи СигНАлОВ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в системах передачи сигналов с обратной св зью . Известно устройство непараиетрической обработки, содержшчее блок вычислени  веро тности, последовательно включенные первый согл ованный Фильтр, первый детектор и многоотводную линию задержки, М выходов которой соединены с соответствующими М входами первого и второго вычислителей ранга сигнала, последовательно включенные генератор ожидаемого сигнала, сумматор и второй детектор и последовательно включенные блок вычитани , рециркул ционный нако питель, перемножитель и блок прин ти  решени , при этом выход первого согласованного Лильтра соединен со вторым входом сумматора, выход второго детек тора соединен с (+l)-ым входом второ го вычислител  ранга сигнала, выход которого через блок вычислени  веро т ности соединен со вторым входом перемножител , а выход первого вычислител  ранга сигнала соединен с лервым входом блока вычитани  Cll . Такое устройство решает частную задачу различени  сигналов - обнаружение сигнала определенного вида на гьоне помехи. Дл  вынесени  решени  о наличии или отсутствии сигнала в устройстве формируетс  непараметрическа  статистика п п m , . .r.ci:Hil - J, 1 u Jl -S где I 1, n; j 1, m; x.V учитывающа  соотношени  (ранги) исследуемой выборки X относительно помеховой у. Применение такой статистики позвол ет стабилизировать веро тность ошибки 1-го рода (ложного обнаружени ) независимо от вида и параметров распределени  помехи. Обеспечение расчетного уровн  веро тности сшибки П-го рода 1пропуска сигнала) при изменении помеховой обстановки достигаетс  применением последовательной процедуры анализа. & сочетании с параметрической адаптацией . Однако известное устройство работоспособно лишь при условии, что вое (или почти все) отсчеты действительно помеховые, т. е. обнаружитель нормально работает лишь при большой асимметрии информационного канала, когда веро тность наличи  сигнала в какомлибо элементе -разрешени  намного меньше веро тности его отсутстви .

При симметричном канале, характерном дл  системы св зи, задача обнаружени  сс гнала (передача с пассивной паузой) или различени  сигналов, (передача с активной паузой) указанным устройством решена быть не может..

Цель изобретени  увеличение помехоустойчивости приема бинарных сигналов независимо от вида и параметров функции распределени  помехи.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство непараметрической обработки сигналов, содержащее блок вычислени  веро тности, последовательно включенные первый согласованный фильтр, первый детектор и многоотводную линию задержки, М выходов которой соединены с соответствующими М входами первого и второго вычислителей ранга сигнала, последовательно включенные генератор ожидаемого сигнала, сумматор и второй детектор и последовательно включенные блок вычитани , рециркул ционный накопитель, перемножитель и блок прин ти  решени , при этом выход первого согласованного фильтра соединен с (М+1)-ым входом второго вычислител  ранга сигнала, выход которого через блок вычислени  веро тности соединен со вторым входом перемножител , а выход первого вьчислител  ранга сигнала соединен с первьлм входом блбка вычитани , введены второй согласованный АиЛьтр, третий детектор и элемент посто нной пам ти, при этом выход второго согласованного фильтра через третий детектор coefr динен с (М-4-1)-ым входом первого вычислител  ранга сигнала, а выход элемента посто нной пам ти - со вторым входом блока вычитани , блок вычислени  веро тности содержит последовательно включенные первый блок вычитани , блок делени  на п, сумматор и блок пам ти, выход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков вычитани  и вторым входом сумматора, при этом входом и выходом блока вычислени  веро тности  вл ютс  соответственно второй вход первого блока вычитани  и выход второго блока вычитани .

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - то же, блока вычислени  веро тности.

Устройство содержит блок 1 вычислени  веро тности, первый согласованный фильтр 2, первый детектор 3, многоотводную линию 4 задержки, первый и второй вычислители 5 и б ранга сигнала, генератор 7 ожидаемого сигнала , сумматор 8, второй детектор 9, блок вычитани  10, рециркул ционный накопитель 11, перемножитель 12, блок 13 прин ти  решени , второй согласованный фильтр 14, третий детектор 15 элемент 16 посто нной пам ти, а блок 1 вычислени  веро тности содержит

первый блок 17 вычитани , блок 18 делени  на п, сумматор 19, блок 20 пам ти и второй блок 21 вычитани .

Устройство непараметрической обработки сигналов работает следующим образом.

Устройство имеет два входа. Ка один вход - вход второго согласованйого фильтра 14 - поступает смесь одного из передаваемых бинарных сигналов и помехи, на другой вход - вход первого согласованного фильтра 2 поступает сигнал помехи, извлекаемый из соседнего с основным (частотным , пространственным или временным) канала. Амплитудно-частотные характеристики согласованных фильтров 2 и 14 идентичны и определ ютс  амплитудно-частотной характеристикой сигнала.

После детектировани  в первом детекторе 3 отс эти помехи поступают на многоотводную линию 4 задержки, отводы в которой выбраны так, чтобы отсчеты помехи, снимаемые с соседних элементов многоотводной линии 4 задержки , были независимы. Отсчеты помехи с выхода согласованного фильтра 2 поступают также на сумматор 8, где складываютс  с отсчетами ожидаемого сигнала, снимаемыми с выхода генератора 7 ожидаемого сигнала. Отсчеты ожидаемого сигнала представлены в виде напр жени , которое характеризует величину ожидаемого сигнала при передаче с пассивной паузой и величину как первого, так и второго сигналов при передаче с активной паузой. Продетектированна  во втором детекторе 9 смес ожидаемого сигнала с помехой подаетс  на (М+1)-ый вход второго вычислител  6 ранга сигнала, в котором вычисл ютс  значени  рангов ожидаемого сигнала г относительно m отсчетов помехи. в блоке 1 вычислени  веро тности вычисл етс  оценка среднего значени  ранга г ожидаемого сигнала за все предыдущие отсчеты,котора   вл етс  оценкой Р веро тности превышени  смеси сигнала с помехой.

. С выхода второго согласованного фильтра 14 смесь сигнала с помехой, продетектированна  в третьем детекторе 15, поступает на вход вычисле-. ни  первого вычислител  5 ранга сигнала , в котором вычисл етс  значение ранга г п-ного отсчета исследуемого сигнала относительно m отсчетов помехи. В блоке 10 вычитани  образуетс  разность значений ранга г и величины Щ- , снимаемой с выхода элемента 16 посто нной пам ти.Величина S , г далее подаетс  в рециркул ционный накопитель 11, где складываетс .с суммой ранее записанных величин Sy, за (п-1) отсчет сигнала. Из рециркул ционного накопител  11 сумма & S ; поступает на перемножитель 12,второй вход которого соединен с выходом блока 1 вычисле ни  веро тности. На выходе перемножител  12 получаетс  величина ,5jD(r.-) Величина Х,,  вл етс  информационным аналогом отношени  правдоподоби  случайной величины S - . г, где со ответствующий неизвестный параметр заменен его оценкой |3. в соответствии с процедурой последовательного анализа Яц сравниваетс  с двум  порогами , установленными по заданным веро тност м ошибок I и It рода в блоке 13 прин ти  решени . Если решение о виде передаваемого сигнала не прин то, то передача сигнала повтор етс . После прин ти  решени  система переходит к передаче следующего сигнала. Таким образом, с помощью оценки производитс  адаптаци  последователь ной процедуры (вычисление отношени  правдоподоби  соответствунйцего текущим услови м), что и обеспечивает за данные веро тности ошибок независимо от изменений помеховой обстановки. На вход первого блока 17 вычитани ( фиг. 2) поступает ранг г ожидаемо го сигнала с выхода вычислител  5 ранга сигнала. На второй вход первог блока 17 вычитани  подаетс  среднее значение ранга г предыдущего (л- 1)-го отсчета времени. Среднее значение ранга сигнала Т вычисл етс  по рекуррентному правилу и равно г(г5 ) + Среднее значение ранга г„. преды дущих (п-1)-ых отсчетов сигнала хранитс  в блоке 20 пам ти. Во втором блоке 21 вычитани  осулцествл етс  вы читание из г посто нного числа 0,5 и, таким образом, на выходе блока 1 вычислени  веро тности по вл етс  величина г -0,5. Предлагаемое устройство позвол ет увеличить помехоустойчивость приема бинарных сигналов в услови х воздействи  широкого класса помех и априор ного незнани  вида функции распределени  помех. Это устройство может быть использовано в системах св  зи с обратным каналом, по которому передаетс  информаци  о результатах приема сигнала. Формула-изобретени  1.Устройство непараметрической . . обработки сигналов, содержащее блок вычислени  веро тности, последовательно включенные первый согласованный фильтр, первый детектор и многоотводную ЛИНИЮ задержки, М выходов которой соединены с соответствующими М . входами первого и второго вычислителей ранга сигнала, последовательна включенные генератор ожидаемого сигнала , сумматор и второй детектор и последовательно включенные блок вычи- , тани , рециркул ционный накопитель, перемножитель и блок прин ти  решени , при этом выход первого согласованного фильтра соединен со вторь1м входом сумматора, выход второго детектора соединен с (М+1)-ым входЪм втдрого вычислител  ранга сигнала, выход которого через блок вычислени  веро тности соединен со вторым входом перемь.ожител , а выход первого вычислител  ранга сигнала соединен с первым входом блока вычитани , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  помехоустойчивости приема бинарных сигналов независимо от вида и параметров функции распределени  помехи, введены вторрй согласованный лильтр, третий детектор и элемент посто нной пеъм ти, при этом выход второго согласованного фильтра через третий детектор соединен с (м+1)-ым входом первого вычислител  ранга сигнала, а выход элемента посто нной пам ти соединен со вторым входом блока вычитани . 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок вычислени  веро тности содержит последовательно включенные первый блок вычитани , блок делени  на п, сумматор и блок пам ти, выход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков вычитани  и вторым вхо-. дом сумматора, дрй этом входом и выходом блока вычислени  веро тности  вл ютс  соответственно второй вход первого блока вычитани  и выход второго блока вычитани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 566218, кл. G 01 S 7/30, 1977 (прототип).

Claims (2)

1. Формула·изобретения

   1. Устройство непараметрической . . обработки сигналов, содержащее блок вычисления вероятности, последовательно включенные первый согласованный фильтр, первый детектор и многоотводную линию задержки, М выходов которой соединены с соответствующими М входами первого и второго вычислителей ранга сигнала, последовательно включенные генератор ожидаемого сигнала, сумматор и второй детектор и последовательно включенные блок вычи- , тания, рециркуляционный накопитель, перемножитель и блок принятия решения, при этом выход первого согласованного фильтра соединен со втором входом сумматора, выход второго детек-, тора соединен с (М+1)-ым входЪм втдрого вычислителя ранга сигнала, выход которого через блок вычисления вероятности соединен со вторым входом перемножителя, а выход первого вычислителя ранга сигнала соединен е первым входом блока вычитания, отличающееся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости приема бинарных сигналов независимо от вида и параметров Функции распределения помехи, введены второй согласованный Фильтр, третий детектор и элемент постоянной памяти, при этом выход второго согласованного фильтра через третий детектор соединен с (м+1)-ым входом первого вычислителя ранга сигнала, а выход элемента постоянной памяти соединен со вторым входом блока вычитания.
2. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что блок вычисления вероятности содержит последовательно включенные первый блок вычитания, блок деления на п, сумматор и блок памяти, выход которого соединен с первыми входами первого и второго блоков вычитания и вторым вхо-. дом сумматора, при этом входом и выходом блока вычисления вероятности являются соответственно второй вход первого блока вычитания и выход второго блока вычитания.