Устройство для синхронизации @ -последовательности

 

Союз Советских

Социалистических . Республик

ОПHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1» 1ОО3375

Ф (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 060581 (21) 3287099/18-21 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет—

Р М К, з

Н 04 1. 7/10

G 01 R 25/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 070383. Бюллетень ¹ 9 (53) УДК 621,394 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.83

4 гт.4. и

П.П.Нвгиетев и В.Н.НВ Умов ".в" .:С,:

Л 4, т, / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ И-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Изобретение относится к устройствам для синхронизации псендошумово«

ro сигнала и может использоваться для установления начальной синхронизации приемника и передатчика.

Известно устройство для синхронизации двоичного псендошумоного сигнала (ПШС) с последовательным выбором оценок символон ПШС, содержащее фильтр нижних частот, блок формирования оценок, генератор тактовых импульсов, генератор ПШС, блок вынесения решения (13.

Измерение фазы ПШС в этом устройстве осуществляется путем формиронания оценки и независимых символов

ПШС, однозначно определяющих фазу

ПШС.

Недостатком устройства является большое нремя синхронизации при малом отношении сигнал/шум из-за низкой надежности формируемых оценок фаэы ПШС.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст- 25 ройство для определения фазы двоичного псевдошумового сигнала, содержащее последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), двухпороговый решающий элемент, блок формирования оценок, блок управления (БУ), а также генератор тактовых импульсов, генератор ПШС, блок коммутации, вычислитель, блок логики и блок вынесения решений, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом генератора ПШС и другими входами блока формирования оценок и блока управления, первый выход БУ соединен с управляющим входом вычислителя, сигнальный вход которого соединен с выходом блока формирования оценок, второй выход БУ соединен с управляющим входом блока коммутации, и выходов генератора ШПС через блок коммутации соединены с и входами вычислителя и первыми и входами блока логики, выход блока логики соединен с первым входом блока вынесения решений, второй вход которого соединен с входом ФНЧ, выход блока вынесения решений соединен с третьим входом БУ (2 1.

Недостатком устройства является болыиое время синхронизации при малых отношениях сигнал/шум на входе устройства, обусловленное низкой надежностью оценок фазы ПШС, что приводит к необходимости многократного повторения процедуры измерения фазы.

1003375

Цель изобретения " повышение быстродействия и расширение динамического диапазона.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для синхронизации

М-.последовательности двоичного псевдошумового сигнала, содержащее после-, довательно соединенные фильтр нижних частот, двухпороговый,решающий элемент, блок формирования оценок, блок управления, а также генератор так -, 1Î товых импульсов, генератор псевдошумового сигнала, блок коммутации, вычислитель, блок логики и блок вынесения решений, причем выход .генератора тактовых импульсов соединен 15 с входом генератора псевдошумового сигнала и другими входами блока формирования оценок и блока управления, первый выход блока управления соединен с .управляющим входом вычислите- 2() ля, сигнальный вход которого соединен с выходом блока формирования оценок, второй выход блока управления ,соединен с управляющим входом блока коммутации, выходы генератора псевдо-р5 шумового сигнала через блок коммутации соединены с входами вычислителя и первыми входами блока логики, выход блока логики соединен с первым входом блока вынесения решения, второй вход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход блока вынесения решения соединен с третьим входом блока управления, введен блок реверсивных счетчиков, входы которого соединены с выходами вычислителя, управ- Э ляющий вход соединен с третьим выходом блока управления, а выходы соединены с другими входами блока логи ки.

Введение в устройство-прототип 4О блока реверсивных счетчиков приводит к уменьшению среднего времени измерения фазы ПШС, так как накопление коэффициентов в блоке реверсивных счетчиков увеличивает вероятность правильной оценки фазы, что уменьшает число попыток измерения фазы ПШС при фиксированном отношении сигнал/

/шум, а также позволяет расширить диапазон работы устройства по от- 5О ношению сигнал/шум на входе устройства при сохранении среднего времени измеДения фазы ПШС неизменным.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из фильтра 1 нижних частот .(ФНЧ), двухпорогового решающего элемента 2, блока 3 формирования оценок, блока 4 управления (БУ), генератора 5 тактовых им пульсов, генератора 6 ПШС, блока 7 коммутации, вычислителя 8, блока 9 логики, блока 10 вынесения решения, блока 11 реверсивных счетчиков.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Фильтр 1 нижних частот обеспечивает фильтрацию символов принимаемого псевдошумового сигнала из шума.

Двухпороговый решающий элемент 2 вырабатывает сигнал +1, если выходной сигнал ФНЧ 1 больше положительного порога, вырабатывает сигнал -1, если сигнал на выходе фильтра 1 меньше отрицательного порога, и выраба|тывает сигнал О, если сигнал на выходе фильтра 1 не превышает положительный порог, но больше отрицательного порога. Блок 3 формирования оценок формирует логические "1" и "0" в момент поступления тактового импульса от генератора 5 тактовых импульсов.

Логика работы блока 4 управления почти полностью совпадает с логикой работы блока управления устройствапрототипа. Отличие состоит в том, что процедура составления и решения системы уравнений выполняется не один (как в прототипе), а несколько (й), раз, а также имеется связь блока 4. управления с блоком 11 реверсивных счетчиков, по которой в блок 11 поступает управляющий сигнал, обеспечивающий выдачу в блок логики значений знаковых разрядов счетчиков.

Генератор 5 тактовых импульсов, генератор 6 ПШС, блок 7 коммутации, вычислитель 8, блок 9 логики и блок

10 вынесения решения полностью идентичны соответствующим блокам прототипа.

Блок 11 реверсивных счетчиков содержит и реверсивных счетчиков, которые накапливают коэффициенты С> (I=1,2,...,n) за и циклов работы вы.числителя.

Псевдошумовой сигнал, прошедший через ФНЧ 1, поступает на двухпороговый решающий элемент 2. Если в тактовый момент сигнал с выхода ФНЧ 1 превышает верхний (нижний) порог решающего элемента 2, то в блоке 3 формирования оценок форМируется логическая единица, (нуль). Сформированная в блоке 3 формирования оценок оценка r>, поступает в блок 4 управления и вычислитель 8. В момент поступления оценки в блок 4 управления из генератора 6 ПШС в вычислитель 8 через блок 7 коммутации поступают и двоичных чисел ц „, ц,..., ц„„, представляющий собой заполнение регистра генератора 6 ПШС в данный тактовый момент. Если в тактовый момент сигнал с выхода ФНЧ 1 не превышает ни один из порогов решающего элемента 2, то в блоке 3 формирования оценок оценка не фор мируется. После того, как в вычислитель 8 поступит и сформированных оценок по сигналу блока 4 управле1003375 ния, в вычислителе 8 осуществляется решение системы уравнений

0 с1ОФЯ122О "O 1Р и- 1 с O+a с О+...O+

21 22 2 " Zn и 2, 5 пмс G+ п2с2О+-- Оа с = "и (Q+ - знак суммирования no mod 2) и определяются коэффициенты С1, С2,...,Сд. B случае, если система уравнений содержит линейно-зависимые уравнения, то одно из линейнозависимых уравнений заменяется новым

15 и система уравнений решается вновь.

Вычисленные коэффициенты поступают в блок 9 реверсивных счетчиков. В каждый счетчик записывается Х»= 1, если C-= 1, или Х»= -1, если C»- =О, 1 1,2,...,n. После этого в вычисли тель 8 снова поступают и оценок, сформированных в блоке 3 формирования оценок и соответствующие им группы чисел из генератора б ПШС. Если на предыдущем этапе решения системы уравнений имелись линейно-зависимые уравнения не использованные при решении системы уравнений, то эти уравнения включаются во вновь составляющую систему уравнений. ЗО

Процедура составления системы уравнений и ее решения выполняется и раз (й-нечетное число). В результате в реверсивных счетчиках будут накоплены числа 35 где Х» = 2сц, — 1у

С;»,- коэффициенты С, вычисленные при решении K-й системы уравнений;

K = 1,2,...,й.

-Знаковые разряды реверсивных счетчиков city s Я2,...,сЯ,(д = 1/0f если накоплейиое в счетчйке число больше (меньше) нуля из блока 11 реверсивных счетчиков поступают в блок 9 логики. В блоке 9 формируется 1-й элемент синфазного ПШС в соответствии с выражением

s»= Ъо О "иa2O+ +>ы%п где t - -текущий тактовый момент. 55

Сформированный в блоке 9 ПШС пос- тупает в блок 10, в котором осуществляется проверка синфазности сформированного ПШС и ПШС, поступающего на вход устройства. 60

Во время проверки синфаэности процедура составления системы .уравнений и решения этой системы повторяется, что позволяет иметь новую оценку фазы ПШС к моменту окончания режима проверки синфазности и умень- шает затраты времени на формирование. оценок. Надежность сформированной оценки при этом все время увеличивается.

Если сформированный ПШС оказывается несинфазным с сигналом, поступающим на вход устройства, то в блок логики 9 поступает следующая оценка фазы, и проверка синфазности повторяется. При вынесении решения о синфазности сформированного ПШС и поступающего на вход устройства процедура измерения фазы заканчивается.

После завершения процесса измерения фазы принимаемого псевдошумового ,сигнала в блоке 9 логики формируется синфазный псевдошумовой сигнал. таким обРазом, введение блока реверсивных счетчиков позволяет значительно повысить быстродействие устройства и его динамический диапазон, Формула изобретения

Устройство для синхронизации М-последовательности, содержащее последовательно соединенные фильтр нижних частот, двухпороговый решающий элемент, блок формирования оценок, блок управления, а также генератор тактовых импульсов, генератор псевдошумового сигнала, блок коммутации, вычислитель, блок логики и блок вынесения решений, причем выход генератора тактовых импульссв соединен с входом генератора псевдошумового сигнала и другими входами блока формирования оценок и блока управления, первый выход блока управления соединен с управляющим входом вычислителя, сигнальный вход которого соединен с выходом блока формирования оценок, второй выход блока управления соединен с управляющим входом блока коммутации, выходы генератора псевдошумового сигнала через блок коммутации соединены с входами вычислителя и первыми входами блока логики, выход блока логики соединен с первым входом блока вынесения решения, второй вход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход блока вынесения решения соединен с третьим входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения его быстродействия и расширения диками.— ческого диапазона, в него введен блок реверсивных счетчиков, входы которого соединены с выходами вычислителя, управляющий вход соединен с третьим выходом блока управления, а выходы соединены с другими входами блока логики.

1003375

Составитель В.Афанасьев

Редактор О.Сопко Техред Ж,Кастелевич, Корректор M.Kocra

Заказ 1592/47 Тираж 675 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб», д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе.

1 ° Уорд P. "Различение псевдошумовых сигналов методом последовательной оценки".-"Зарубежная радиоэлектроника", 1966, Р 3.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 468187, кл. G 01 R 25/08, 1973.