SU886258A2 - Способ адаптивной обработки дискретных сигналов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике эле·^ ктросвязи и может использоваться в технике передачи данных.

По основному авт. св. № 832731 известен способ адаптивной обработки дискретных сигналов, основанный на том, что ⁵ принимаемый сигнал автоматически регулируют по уровню, фильтруют, фазовращают, преобразуют в цифровую форму, адаптивно корректируют, демодулируют и компенсируют качание фазы несущего колебания, вы-’⁰ носят поэлементное решение о принятом символе, а также устройство для его реализации, содержащее последовательно соединенные автоматический регулятор уровня принимаемого сигнала и фильтр, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, адаптивный корректор, блок демодуляции и компенсации, поэлементную решающую схему и блок вычисления ошибок, два других входа которого соединены с выходами блока демодуляции и компенсации, а первый и второй выходы соединены соответственно с другими вхо2 дами блока демодуляции и компенсации, другой выход которого соединен с соответствующим входом аналого-цифрового преобразователя, и адаптивного корректора, два других выхода которого, соединены соответственно'с другим входом аналогоцифрового преобразователя, и с соответствующим входом автоматического регулятора уровня принимаемого сигнала, а выход фильтра соединен непосредственно через широкополосный фазовращатель на угол J7/Q. с соответствующими входами аналого-цифрового преобразователя, и декодер [1].

Однако известный способ имеет низкую. достоверность.

Цель изобретения - повышение достоверности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе адаптивной обработки дискретных сигналов из демодупированного колебания формируют двукратный дуобинарный сигнал,’ посредством рекуррентного нелинейного'преобразования которого вы886258 носят решение о принятом сигнале, а в устройство, реализующее способ, введены двукратный дуобинарный формирователь и вычислительный блок, входы и выходы которого соединены соответственно с выходами двукратного дуобинарного формирователя и входами декодера, при этом соответствующие выходы блока демодуляции и компенсации подключены ко входам двукратного дуобинарного формирователя.

Таким образом, принятый сигнал автоматически регулируют по уровню, фильтруют, фазоврашают, преобразуют в цифровую форму, адаптивно корректируют, демодулируют и компенсируют качание фазы несущего колебания, выносят поэлементное решение о принятом символе и используют его для адаптивной подстройки корректора и фазы опорного колебания. После демодуляции и компенсации качания фазы несущего колебания принятый сигнал подвергают двукратному дуобинарному преобразованию, а затем осуществляют с ним рекуррентную нелинейную операцию вынесения решения о принятом символе.

Основные искажения в канале связи спектр сигнала данных претерпевает на границах рабочей полосы частот. Адаптивная коррекция позволяет устранить эти искажения лишь частично. Дополнительное подавление линейных искажений происходит при осуществлении двукратного дуобинарного преобразования сигнала после когерентной демодуляции. Отсчетьппреобразованного таким образом сигнала попрежнему формируют достаточную статистику для вынесения максимально правдоподобного решения о принятых символах.

Каждый символ после- двукратного дуобинарного преобразования зависит от текущего символа, от одного предшествующе-⁷ го и одного последующего символов. В этом случае применение поэлементного вынесения решения не позволяет реализовать помехоустойчивость, близкую к потенциальной.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, реализирующего предлагаемый способ.

Устройство содержит автоматический регулятор 1 уровня принимаемого сигнала, фильтр 2, широкополосный фазовращатель 3 на угол JT/2. , аналого-цифровой преобразователь 4, адаптивный корректор 5, блок 6 демодуляции, поэлементную решающую схему 7, блок 8 вычисления ошибок, двукратный дуобинарный формирователь 9, вычислительный блок 10 и декодер 11.

IS

IS

Устройство работает следующим образом.

Принятый сигнал поступает на вход автоматического регулятора 1, который управляется сигналом подстройки центрального отвода адаптичного корректора 5. Это позволяет осуществлять точную регулировку уровня принимаемого сигнала по критерию минимума среднеквадратичной ошибки при значительном упрощении схемы блока регулировки.

Затем принимаемый сигнал фильтруется фильтром 2. С помощью широкополосного фазовращателя 3 образуется квадратурный подканал. Сигналы синхронного и квадратурного подканалов стробируются и преобразуются в цифровую форму в аналогоцифровом преобразователе 4. Причем управление фазой момента стробирования осуществляется сигналами из адаптивного корректора 5 и блока 6 демодуляции и компенсации. Алгоритм подстройки фазы момента стробирования можно записать следующим образом:

(1)

- фаза момента стробирования j -ом такте;

- весовой коэффициент;

- коэффициент пропорциональности (в этом случае сЦ = О при i е -1 и cL-i = 1 при i =1);

- коэффициент усиления ΐ -го регулятора адаптивного корректора;

- циклическая частота несущего колебания;

- величина сущего и

- величина реальная ппексной

Далее сигнал подвергается коррекции адаптивном корректоре 5, после чего где

Ч>

расхождения фаз неопорного колебаний; единичного интервала; составляющая комфункции.

в обрабатывается в блоке 6 демодуляции и компенсации. Затем в поэлементной решающей схеме 7 происходит определение принятого символа.

Одновременно с описанным выше процессом в блоке 8 вычисления ошибок происходит отводов ле где вычисление сигналов подстройки адаптивного корректора по формус, . *ΑΊΚ.j (2) комплексный коэффициент усиления ί-го регулятора на Г-ом шаге подстройки;

где V;

6j — отсчет сигнала ошибки на выходе блока вычисления ошибок;

У· j - отсчет сигнала в ΐ -ом отводе адаптивного корректора на ; шаге; 1

- весовой коэффициент;

♦ - символ комплексного сопряжения, и блока демодуляции и компенсации по формуле j -ом

S где - разность фаз несущего и опорного колебаний в момент времени t=JT ; И j·— отсчет сигнала на входе поэлементной решающей схемы;

дЭ,д4^:- весовые коэффициенты;

j (j- мнимая составляющая ксмплекс. ной функции. №

Осуществление подстройки адаптивного корректора и блока демодуляции и компенсации с учетом поэлементно вынесенного решения о принятом символе позволяет даже при наличии амплитудно-частотных- У искажений в канале связи оперативно отслеживать качание фазы несущего колебания и успешно его компенсировать для достижения когерентной демодуляции, а также, сохранить динамические характе- Ш ристики адаптивного корректора.

Для увеличения помехозащищенности в устройство вводят двукратный дуобинарный формирователь 9, который осуществляет преобразование принятого сигнала в соответствии с выражением (4)

- отсчет сигнала на выходе двукратного дуобинарного форми-*рователя в j -ом такте и вычислительного блока 10, реализующего рекуррентную нелинейную операцию вынесения решения о принятом символе. Таким образом, предлагаемый способ адаптивной обработки дискретных сигналов и устройство , для его осуществления позволяют существенно увеличить помехоустойчивость аппаратуры.

Claims (2)

1. (54) СПОСОБ АДАПТИВНОЙ ОБРАБОТКИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относитс  к технике эпё ктросв зи и может использоватьс  в технике передачи данных. По основному авт. св. № 832731 известен способ адаптивной обработки дискретных сигналов, основанный на том, что принимаемый сигнал автоматически регулируют по уровню, фильтруют, фазовращают , преобразуют в цифровую форму, адаптив но корректируют, демодулируют и компенси руют качание фазы несущего колебани , вынос т поэлементное решение о прин том сим воле, а также устройство дл  его реализации , -с эд жащее последовательно соединенные автоматический регул тор уровн  принимаемого сигнала и фильтр, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, адаптивный корректор, блок демодул ции и компенсации, поэлементную решающую схему и блок вычислени  смпибок, два других входа которого соединены с выходами блока демодул ции и компенсации, а первый и второй выходы соединены соответственно с другими ,входами блока демодул ции и компенсации, другой выход которого соединен с соответствующим входом аналого-цифрового преобразовател , и адаптивного корректора , два других выхода которого, соединены соответственнос другим входом аналогоцифрового преобразовател , и с соответ- ствующим входом автоматического регул тора уровн  принимаемого сигнала, а выход фильтра соединен непосредственно через широкополосный фазоврашат&ль на угхот ЛГ/1 с соответствующими входами аналого-цифрового преобразовател , и декодер l. Однако известный способ имеет ниэ кую. достоверность. Цель изобретени  - повышение достоверности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе адаптивной обработки даекретных сигналов из демодулированного колебани  формируют двукратный дуобинар  ый сигн, посредством рекуррентного нелинейного «преобразовани  которого вы8 нос т решение о прин том сигнале, а в устройство, реализующее способ, введены двукратный дуобинарный формирователь и вычислительный блок, входы и выходы ко торого соединены соответственно с выходами двукратного дуобинарного формировател  и входами декодера, при этом соо ветствующие выходы блока демодул ции и компенсации подключены ко входам дву кратного дуобинарного формировател . Таким образом, прин тый сигнал автоматически регулируют по уровню, фильтруют , фазовращают, преобразуют в цифровую форму, адаптивно корректируют, демодулируют и компенсируют качание фазы несущего колебани , вынос т поэлементное решение о прин том символе и исполь зуют его дл  адаптивной подстройки корректора и фазы опорного колебани . Посл демодул ции и компенсации качани  фазы несущего колебани  прин тый сигнал подвергают двукратному дуобинарному преобразованию , а затем осуществл ют с ним рекуррентную нелинейную операцию вынесени  решени  о прин том символе. Основные искажени  в канале св зи спектр сигнала данных претерпевает на границах рабочей полосы частот. Адаптивна  коррекци  позвол ет устранить эти искажени  лишь частично. Дополнительное подавление линейных искажений происходит при осуществлении двукратного дуобинарного преобразовани  сигнала посЛе когерентной демодул ции. Отсчетышреобразованного таким образом сигнала попрежнему формируют достаточную статистику дл  вынесени  максимально правдоподобного решени  о прин тых символах. Каждый символ после- двукратного дуобинарного преобразовани  зависит от текущего символа, от одного предшествующ го и одного последующего символов. В этом случае применение поэлементного вынесени  решени  не позвол ет реализо ,вать помехоустойчивость, близкую к потенциальной . На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства, реализирующего предлагаемый способ. Устройство содержит автоматический регул тор 1 уровн  принимаемого сигнал а, фильтр 2, широкополосный фазовращатель 3 на угол .JT/l . аналого-ци(}чзовой преобразователь 4, адаптивный корректор 5, блок 6 демодул ции, поэлементную решающую схему 7, блок 8 вычислени  ошибок, двукратный дуобинарный формирователь 9, вычислительный блок 10 и декодер 11. Устройство работает следующим обра зом . Прин тый сигнал поступает на вход автоматического регул тора 1, который управл етс  сигналом подстройки центрального отвода адаптичного корректора 5. Это позвол ет осуществл ть точную регулировку уровн  принимаемого сигнала по критерию минимума среднеквадратичной ошибки при значительном упрощении схемы блока регулировки. Затем принимаек ый сигнал фильтруетс  фильтром
2. 2. С помощью широкополосного фазовращател  3 образуетс  квадратурный подканал. Сигналы синхронного и квадратурного подканалов стробируютс  и преобразуютс  в цифровую форму в аналогоцифровом преобразователе 4. Причем управление фазой момента стробировани  осуществл етс  сигналами из адаптивного корректора 5 и блока 6 демодул ции и компенсации. Алгоритм подстройки фазы момента стробировани  можно записать следующим образом: (j)p/i (. ), де t(j) - фаза момента стробировани  fe у -ом такте; весовой коэффициент; коэффициент пропорциональности (в этом случае сС; О при i -1 и cLi 1 при i 1); коэффициент усилени  -го регул тора адаптивного корректора; циклическа  частота несущего колебани ; величина расхождени  фаз несущего и опорного колебаний; величина единичного интервала; ) реальна  составл юща  комплексной функции. Далее сигнал подвергаетс  корреюхии адаптивном корректоре 5, после чего брабатываетс  в блоке 6 демодул ции компенсйции. Затем в поэлеме тной реающей схеме 7 происходит определение рин того символа. Одновременно с описанным вьше проессом в блоке 8 вычислени  ошибок просходит вычисление сигналов подстройки тводов адаптивного корректора по формуаПо ЧдаеТ .х,., ,, е комплексный коэффициент усилеДе ни  1-го регул тора на -ом шаге подстройки; -отсчет сигнала ошибки на выхо де блока вычислени  ошибок; -отсчет сигнала в i -ом отводе адаптивного корректора на j шаге; й - весовой коэффициент; - символ комплексного сопр жени , и блока демодул ции и ком пенсации по формуле l+лгз ЙY) J,,,, - разность фаз несущего и опорного колебаний в момент време ни ; отсчет сигнала на входе поэлементной решающей схемы; йЗ,д4- весовые коэффициенты; J j- мнима  составл юща  ксмплекс . ной функции. Осуществление подстройки адаптивного корректора и блока демодул ции и компен сации с учетом поэлементно вынесенного реиени  о прин том символе позвол ет даже при наличии амплитудно-частотныхискажений в канале св зи оперативно отслеживать качание фазы несущего колебани  к усп ино его компенсировать дл  достижени  когерентной демодул ции, а также, сохранить динамические характеристики адаптивного корректора. Дл  увеличени  помехозащищенности в устройство ввод т двукратнь1й дуобинарны формирователь 9, который осуществл ет преобразование прин того сигнала в соответствии с выражением . (4) рде V« - отсчет сигнала на выходе двукратного дуобинарного форми- ровател  в j -ом такте и вычислительного блока Ю, реализующего рекуррентную нелинейную операцию вынесени  решени  о прин том символе. Таким образом, предлагаемый способ адаптивной обработки дискретных сигналов и устройство., его осуществлени  позвол ют существенно увеличить помехоустойчивость аппаратуры. Формула изобр е т е н и   . 1. Способ адаптивной обработки дискретных сигналов по свт. св. № 832731, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности, из демодулированного колебани  формируют двукратный дуобинарный сигнал, посредством рекуррентного нелинейного преобразовани  которого вынос т решение о прин том сигнале, 2, Устройство дл  осуществлени  способа по п,1, отличающеес  тем, что введены Двукратный дуобинарный формирователь и вычислительный блок, входы и выходы которого соединены соответственно с выходами двукратного дуобинарного формировател  и входами декодера, при этом соответствующие выходы блока демодул ции и компенсации подключены ко входам двукратного дуобинарного формировател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 832731, шт. Н 04 В 1/1О, 1978 (прототип).