Цифровой адаптивный корректор сигналов многократной фазовой модуляции

 

. „„SU„„1012445 А

СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН з(5р Н 0.4 В 3/04 (21) 3277861/18-09 (22) 21.04.81 (46) 15.04.83. Вюл. Р 14 (72) С.A. Курицын, В.П. Васильев и В.И. Валерьянов (53) 621.391.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 636807, кл. Н 04 В 3/04, 1976.

2. Патент США Р 4028626, кл. 333-17/28, 1977 (прототип}. (54)(57) ЦИФРОВОЙ АДАПТИВНЫЙ КОРРЕКТОР СИГНАЛОВ МНОГОКРАТНОЙ РАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИИ, состоящий из фильтра синфазного подканала и фильтра квадратурного подканала, каждый из которых содержит линию задержки с и отводами, синфазные и квадратурные аттенюаторы и сумматор, и из и блоков управления, каждый их которых содержит четыре перемножителя. и два сумматора, причем выход пер-! ваго перемножителя соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, выход второго перемножителя соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, и входные отводы. линий задержки являются входами цифрового корректора, отводы линии задержки фильтра синфазного подканала через синфазные аттенюаторы соединены с первым входом сумматора фильтра синфазного подканала, а через квадратурные аттенюаторы соединены .с первым . входом сумматора фильтра квадратурного подканала, отводы линии задержки фильтра квадратурного подканала :через синфаэные аттенюаторы соеди" иены со вторым входом сумматора фильтра квадратурного подканала, а

:через квадратурные аттенюаторыс вторым входом сумматора фильтра синфазного подканала, каждый отвод

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ линии задержки фильтра синфазногоподканала соединен с первыми входа- ° ми первого и третьего перемножителей, а каждый отвод линии задержки фильтра квадратурного подканала — с первыми входами второго и четвертого перемножителей соответствующего бло ка управления, выход первого сумматора которого соединен с вторым входом соответствующего синфаэного аттенюатора фильтра синфазнрго подканала и с вторым входом соответствующего синфазного аттенюатора фильтра квадратурного подканала, а выход второго -сумматора соединен со вторым входом соответствующего квадратурного аттенюатора фильтра - Е

Ф синфазного подканала и с вторым входом соответствующего квадратурного аттенюатора фильтра квадратурного подканала, о т л и ч а,ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности настройки корректора при увеличении вероятности ошибки и сдвига частот в канале связи, введены четыре дополнительных перемножителя, дополнительный сумматор и блок вычитания,при этом входы первого дополнительного еремножителя и один из входов т- етьего дополнитель- Я ного перемножителя соединены с выхо- р дом сумматора фильтра синфазного подканала, входы второго дополни- lag@ тельного перемножителя и один иэ вхо дов четвертого дополнительного перемножителя соединены с выходом сумматора фильтра квадратурного подка-. нала, выход первого дополнительного .а перемножителя соединен с первым входом дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с .выходом второго дополнительного перемножителя, выход дополнительного сумматора соедийен с входом блока вычитания, выход которого соединен с другими входами третьего и четвертого дополнительных перемножите1012445 лей, выход третьего дополнительного перемножителя соединен с вторыми входами первого и второго перемножи.телей, выход четвертого дополнительного йеремножителя соединен с втоИзобретение относится к электро« связи и может быть использовано в цифровых адаптивных приемниках дискретных сигналов, работающих со скоростью передачи 2400 бит/с и 5

4200 бит/с.

Известно устройство адаптивной коррекции сигналов многократной фазовой модуляции, содержащее анало- говую линию задержки с отводами, 10 синфазные и квадратурные регуляторы усиления, блок определения.ошиб." ки, синусные и косинусные преобразователи 1 ).

В этом устройстве сигналы на подстройку коэффициентов усиления корректора вырабатываются путем сравнения модуля принимаемого элемента сигнала с постоянным эталонным модулем, благодаря чему сходимость алгоритма адаптации не зависит от вероятности ошибки в решающем блоке.

Недостатком данного устройства является налйчие аналоговых элементов, что существенно ограничивает область его применения. 25

Известен цифровой адаптивный корректор сигналов многократной фазовой модуляции, состоящий из фильтра синфазного подканала и фильтра квадратурного подканала, каждый из которых 30 содержит линию задержки c N отводами, синфазные и квадратурные аттенюаторы и сумматор, и иэ И блоков управления, каждый из которых содержит четыре перемиожителя и два сумматора,3 .причем:выход первого перемножителя соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, выход второго перемножителя 0 соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого сое динен с выходом третьего перемиожи» теля, входные отводы линий задержки являются входами корректора, отводы 4> линий задержки фильтра сиифазного подканала через .синфазные аттенюато ры соединены с первым входом сумматора фильтра синфазного подканала, а через квадратурные аттенюаторы соединены с первым входом сумматора фильтра квадратурного подканала, отводы линии задержки фильтра квадратурного .подканала через синфазные рыми входами третьего и четвертого перемножителей каждого блока управления., а выходы сумматоров фильтров синфазного и квадратурного подканалов являются выходами корректора.

2 аттенюаторы соединены со вторым вхо; дом сумматора фильтра квадратурного подканала, а через квадратурные аттенюаторы соединены .со вторым входом сумматора фильтра синфазного подканала, каждый отвод линии задержки фильтра синфазного подканала соединен с первыми входами первого и третьего перемножителей, а каждый отвод линии задержки фильтра квадратурного подканала — с первыми входами второго и четвертого перемножителей соответствующего блока управления, выход первого сумматора которого соединен со вторым входом соответствующего инфазного аттенюатора фильтра синфазного подканала и со вторым входом соответствующего, синфазного аттенюатора фильтра квадратурного подканала, а выАод второго сумматора соединен со вторым входом соответствующего квадратурного аттенюатора фильтра синфазного подканала и со вторым входом соответствующего квадратурного аттенюатора фильтра квадратурного подканала 21.

Недостаток известного цифрового адаптированного корректора в том, что в начале сеанса связи,когда параметры корректора сильно отличаются от оптимальных, данный адацтивный.корректор может не настроиться ввиду большой вероятности ошибки вынесения правильного решения.

Цель изобретения — повышение точности настройки корректора при увеличении вероятности ошибки и сдвига частот в канале связи.

Для достижения указанной цели в. цифровой адаптивный корректор сигна.— лов многократной фазовой модуляции, состоящей из фильтра синфазного подканала, и фильтра квадратурного подканала, каждый из которых содержит линию задержки с и отводами, синфазные и квадратурные аттюнюаторы и сумматор, и из Й блоков управления, каждый из которых .содержит четыре перемножйтеля и два сумматора, причем выход первого перемножителя соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, выход второго пере1012445

50 множителя .соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего перемножителя, входные отводы линий задержки являются входами цифрового корректора, отводы линии задержки фильтра синфазного подканала через синфазные аттенюаторы соедийены с . першим входом сумматора Фильтра синфазного подканала, а через квадратурные аттенюаторы соединены с 10 первым входом сумматора фильтра

1 квадратурного,подканала,отводы линии.

:задержки фильтра квадратурного подканала через синфазные аттенюаторы соединейы со вторым входом сумматора 5 фильтра квадратурного подканала, а через квадратурные аттенюаторы — со вторым входом сумматора фильтра син-. фаэного лодканала, каждый отвод линии задержки фильтра синфазного йодканала соединен с первыми входами первого и третьего перемножителей, а каждый отвод линии задержки фильтра квадратурного подканалас первыми входами второго и четвертого перемножителей соответствующего блока управления, выход первого сумматора которого соединен со вторым входом соответствующего синфазного аттенюатора Фильтра синфазного подканала и со вторым входом соответствующего синфаэного а тенюа" тора фильтра квадратурного подканала, а выход второго сумматора сое-: динен со вторым входом соответствую щего квадратурного аттенюатора фильтра синфазного подканала и со вторым входом соответствующего квадро ратурного аттенюатора фильтра квад" ратурного подканала, введены четыре дополнительных перемножителя, допол 40 нительный сумматор и блок вычитания, при этом входы первого дополнитель- . ного перемножителя и один из входов третьего дополнительного перемножителя соединены с выходом сумматоРа 45 фильтра синфазного подканала, входы .второго дополнительного перемножителя и один из входов четвертого дополнительного перемножителя соеди- нены с выходом сумматора фильтра квадратурного подканала, выход первого дополнительного пеРемножителя соединен с первым входом дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с.выходом второго дополнительного перемножителя, выход дополнительного сумматора соединен с входом блока вычитания, выход которого соединен с другимй вхо- дами третьего и четвертого дополни.тельных перемножителей, выход третье-е0

ro дополнительного перемножителя

:соединен с вторыми входами первого

lm второго перемножителей, выход четвертого дополнительного перемно- жителя соединен со вторыми входами 65 третьего и четвертого перемножителей каждого блока управления, а выходы сумматоров фильтров синфаэного и квадратурного подканалов являются выходами цифрового адаптивного кор ректора.

Такое выполнеие обеспечивает. Рас ширение пределов настройки цифровог адаптивного корректора независимо о вероятности ошибки и сдвига частот-. в канале связи, поскольку настройка в данном случае производится по сигналам, вырабатываемым путем сравнения модуля принимаемого сигнала с постоянным эталонным модулем.

На чертеже приведена структурная электрическая схема цифрового адаптивного корректора сигналов многократной цифровой модуляции.

Цифровой адаптивный корректор сигналов многократной фазовой модуляции содержит фильтры 1, 2 синфазного и квадратурного подканалов.

Фильтр 1 синфаэного подканала содержит линию задержки 3 - З <, каждый из й. отводов которой подключен ко входу одного из и синфазных аттенюаторов 4 — 4„ и ко входу одного из и квадратурных аттенюаторов 5. - 5м, причем все выходы синфазных аттенюаторов 4 < — .4 подключены ко входу сумматора 6, а выходы:квадратурных аттенюаторов подключены ко входу сумматора 7.

Фильтр 2 квадратурного подканала содержит линию задержки 8 — 8м каждый из и отводов которой подключен ко входу одного из и синфазных аттенюаторов 9 — 9 и ко входу од- ного из и квадратурных аттенюаторов 10 - 10м, причем все выходы синфазных аттенюаторов 9 < — 9 подключены ко второму входу сумматора

7, а выходы квадратурных аттенюато-ров 10 - 10м подключены ко второму входу сумматора 6. Выход сумматора б, являющийся выходом синфазного подканала цифрового адаптивного корректора, соединен также с двумя входами первого дополнительного перемножителя 11, выход которого соеди нен с первым входом дополнительного сумматора 12.

Выход сумматора 7, являющийся выходом квадратурного подканала цифрового адаптивного корректора, соединен с двумя входами второго дополнительного перемножителя 13, выход которого соединен с вторым .входом дополнительного сумматора 12, выход которого соединен с первым входом блока 14 вычитания, на второй вход которого подается эталон HblA CB1" н ал А р .

Выход блока 14 вычитания соединен с первыми входами третьего и четвертого дополнительных перемножителей

15 и 16, причем второй вход третьего

1012445 дополнительного перемножителя 15 соединен с выходом сумматора 6, а второй вход четвертого дополнительного перемножителя 16 соединен с выходом сумматора 7. Выход третьего дополнительного перемножителя 15 соединен с первым входом первого перемножителя 17 и первым входом второго перемножителя 18, причем второй вход первого перемножителя 17 соединен с одним иэ М отводов линии задержки 3. — 3„ . фильтра 1 синфазного подкайала, а второй вход перемножителя 18 соединен с одним из N отводов линии задержки 8 — 8 1 фильтра 2 квадратурного подканала.

Выход четвертого дополнительного перемножителя 16 соединен со вторыми входами четвертого перемножителя 19 и третьего перемножителя 20, причем второй вход третьего перемножителя 20 .20 соединен с одним иэ и отводов линии задержки 3„-3 „ фильтра 1 синфаэного подкайала, а второй вход четвертого перемножителя 19 соединен .с одним из и отводов линии за- 25 держки 81 — 8 фильтра 2 квадратурного йодканала. Выход первого перемножителя 17 соединен с первым входом первого сумматора 21, второй вход которого соединен с выходом . у» четвертого перемножителя 19. Выход первого сумматора 21 соединен со вторым входом одного из N синфазных аттенюаторов 4 — 4> фильтра 1

1 синфазного подканала и со вторым входом одного иэ М синфаэных аттенюаторов 9a — 9N фильтра 2 квадратурного подканала.

Выход третьего перемножителя 20 соединен с первым входом второго сумматора 22, второй вход которого соединен с выходом второго перемножителя 18.

Выход второго сумматора 22 соединен со вторым входом одного из N квадратурных аттенюаторов 5 — 51,1 45 фильтра 1 синфазного подканала и со вторым входом одного из N квадратурных аттенюаторов 10 — 10 фильтра

2 квадратурного подканала.

Устройство работает следующим образом.

Цифровой сигнал в виде двух составляющих, синфаэной x+(i) и квад ратурной хС(i), поступает на входы адаптивного цифрового корректора.

Сигналы с отводов линии задержки

3 — 3N .1 фильтра 1 синафзного подканала через синфазные аттенюаторы

41 — 4 1 поступают на вход сумматора

6. Путем-оптимального выбора пара- 60 метров синфазных аттенюаторов 4

4 компенсируется собственная межсимвольная интерференция в синфазном подканале. Переходная межсимвольная интерференция от квадратурного под- 65 канала компенсируется путем подачи через квадратурные аттенюаторы 10 10„» фильтра 2 квадратурного подкайа- ла на второй вход сумматора 6 сигналов с отводом линии задержки 8„- 8 . фильтра 2 квадратурного подканала.

Сигналы с отводов линии задержки

8 — 8 1 < фильтра 2 квадратурного подканала через синфазные аттенюато i ры 9 - 9 поступают на вход сумма-..

1 тора 7.

Выбором оптимальных решений параметров синфаэных аттенюаторов 9 -9„ компенсируется собственная межсим вольная интерференция в квадратурном подканале. Переходная межсимвольная интенференция от синфазного подканала компенсируется путем подачи через квадратурные аттенюаторы

5 — 5 на второй вход сумматора 7 сйгналов с отводом линии задержки

3 — 3 1 фильтра 1 синфазного подканала.

Отфильтрованный двумерный сигнал

fy (i), у (i)) поступает на входы решающего блока (на чертеже не показан).

Модификация коэффициентов передачи синфазных аттенюаторов (41- 41«4, 9 —

9 1) — С и квадратурных аттенюагоров (5-1 — 5 1, 10 1 — 101Ч) — C N фильт-" ров 1, 2 синфазного и квадратурного подканалов осуществляется с помощью схемы управления, в которой вырабатываются сигналы на подстройку аттенюаторов в соответствии с алгоритмом адаптации

С5п(i +1) = Cg„(1) — +(A (i) — А03

«t y (1) э(1. и)+ у (1) (1 n))i

С „(1+ 1) = С ) — yP>(t) -А )«(ус(i ) x<(i ")+ y>(i) x>(i и))

n = 0,1 ... N, где С (i+ 1), С и(i ) — значение коэффйциентов передачи синфаэных аттенюаторов цифрового. адаптивного корректора на (i + 1)-ом и i-ом шагах адаптации;

С „(1+1) Ссп(1) — значение коэффициентов передачи квадратурных аттенюаторов цифрового адаптивного корректора на (i +1)-ом и 1-ом шагах адаптации;.

A2(i) = у (i)+ у2(i) — значение

5 С квадрата модуля сигнала íà i-ом шаге адаптации;

A — эталонный сигнал; у (i), ус(1) — синфазная и квадратурная составляющие отфильтрованного сигнала; х5(i -n) x (i — и) — синфаэная и квадратурная составляющие входного сигнала на и-ом отводе линии задержки; р. — постоянный множитель, определяющий скорость адаптации.

Такое соединение узлов позволяет получить цифровой адаптивный кор1012445

Составитель Б. Гальцов

Техред Ж. Кастелевич Корректор,A. Ильин . I

Редактор С. Тимохина

Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2790/70

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ректор сигналов фаэовой модуляции .с более широкими пределами настрой,ки, независимо от сдвига частот э

;канале связи, который настраивается при любой вероятности ошибки на,выходе решающей схемы, что позволяет

:использовать данный цифровой адаптивный корректор сигналов фаэовой модуляции в устройствах преобразователя сигналов со скоростями передачи

2400 бит/с, 4800 бит/с, работающих по каналам. тональной частоты любой протяженности, беэ предварительной ручной настройки.