Следящий фильтр фазоманипулированного псевдослучайного сигнала

 

1. СЛЕДЯЩИЙ ФИЛЬТР ФАЗОМА .НИПУЛИРОВАННОГО ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА, содержащий блок автоматической подстройки частоты (АПЧ), состоящий из последовательно соединен-, ных.смесителя, широкополосного усилителя.промежуточной частоты и пёремножителя , последовательно соедивенных узкополосного усилителя npoi- л межуточной частоты, дискриминатора частоты, фильтра нижних частот/и управляемого генератора, выход которого подключен к входу смесителя, блок слежения за задержкой, состоя- . щий. из последовательно соединенных: : дискриминатора задержки, перемножителя , другой вход которого подклю-. чен к другому, выходу дискриминато- ; , - ра частоты блока фильтра нижних частот, суш1атора, другой вход ;:. которого через линейный преобразова-. тель подключен к выходу фильтра нижних частот блока АПЧ, управляемого .- . генератора и формирователя опорной . псевдослучайной последовательности .(ПСП), первый выход .которого подключен к второму входу перемножи- : теля блока АПЧ, отличающий-, с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен блок управления, в блок АПЧ введен блок весового суммирования, первый информационный вход которого соединен с выходом перемножителя, второй и третий информацнонные входы с соотвеокзтвующими выходами дискри-гминатора задержки, первый управляющий вход - с первым вьаходом блока управления, второй и третий управляющие входы объединены и соединены с вторым выходом, блока управления , а вуход - с входом узкополосного усилителя промежуточной частоты , в блок слежения за задержкой введен блок регулируемой задержки, 8 входы которого подключены к второму и третьему выходам, формироватеW ля опорной ПСИ, управляющие входы к второму .выходу блока управления, а выходи - к соответствующим входам дискриминатора задержки. 2, Фильтр по п, 1, о т л ич а ю щ и и с я тем, что блок управления содержит последовательно включенные. R5- триггер, -элемент Ни счетчик импульсов, прямой -выход которого подключен через элемент ИЛИ к R-входу RS -триггера и яв- I ляется вторым выходом блока управ .л1енйя, первым выходом которого является инверсный выход счетчика км пульсов, при этом вход установки нуля счетчика импульсов объединен i :с вторым входом элемента ИЛИ и яв ляется входом установки нуля блока управления,, второ.й вход элемента И-входом сигнсша опорной частоты, а RS -триггера - входом сигнала включения режима слежения.

(192 (112

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

2 52. А

3(512 Н 03 Н 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3516631/18-09 (22) 24 ° 11.82 (46) 07..02.84. Бюл. Р 5 .(72) А.И. Пугачев и.В.N. Жилинский (53) 621.391.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 710008ю кл 0 01 S 7/46 1967 °

2. Тузов Г. Статистическая.тео рия приема смежных сигналов. М., "Советское радио", .1977,.с. 213214,,рис. 4.20 (прототип). {54)(57) 1. СЛЕДЯЩИЙ ФИЛЬТР ФАЗОИА» .НИПУЛИРОВАННОГО ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО

СИГНАЛА, содержащий блок автоматической подстройки частоты (АПЧ), сОстоящий из последовательно соединенных.смесителя, широкополосного усилителя промежуточной частоты и перемножителя, последовательно соединенных узкополосного усилителя промежуточной частоты, дискриминатора частоты, фильтра нижних частот.и управляемого генератора, выход которого подключен к входу смесителя, блок слежения за задержкой, состоя щий из последовательно соединенных дискриминатора задержки, перемножителя, другой вход которого подключен к другому выходу дискриминато..ра частоты блока АПЧ,. фильтра ниж- них частот, сумматора, другой вход которого через линейный преобразова-.. тель подключен к выходу фильтра нижних частот блока АПЧ, управляемого генератора и формирователя опорной псевдослучайной последовательности ,(ПСП), первый выход .которого под- ключен к второму входу: перемножи. теля блока АПЧ, о т л и ч а ю щ и й-, с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, s него введен блок управления, в блок АПЧ введен блок весового суммирования, первый информационный вход которого соединен с выходом перемножителя, вто» рой и третий информационные входы -. с соответствующими выходами дискриминатора задержки, первый управляющий вход — с первым выходом блока управления, второй и третий управляющие. входы объединены и соединены с вторым выходом. блока управления, а выход - с входом узкополосного усилителя промежуточной частоты, в блок .слежения.за задержкой введен блок регулируемой задержки, входы которого подключены к второ- Е а му и третьему выхо (ам формирователя опорной ПСП, управляющие входык второму выходу блока управления, а выходИ - к соответствующим вхо- С дам дискриминатора задержки.

2. Фильтр по .п. 1,. о т л.ич а ю шийся тем что блок управления содержит последовательно включенные Р5 -триггер, элемент

И и счетчик импульсов, прямой,выход которого подключен через элемент

ИЛИ к к-входу Я5 -триггера и яв« ляется вторым выходом блока управления, первым выходом которого является инверсный выход счетчика им-= пульсов, при. этом вход установки нуля счетчика импульсов объединен.: с вторым входом элемента ИЛИ и яв- ляется входом установки нуля блока управления,, второй вход элемента

И-входом сйгнала опорной частоты, а 3 вход RS.-триггера- - входом сигнала включения режима. слежения.

1072252

Изобретение относится к радиотехнике и .может быть применено в радиосистемах локации, навигации и связи, использующих фазоманипулированные псевдослучайные радиосигналы, фаза которых манипулирована на

+90О бинарной ПСП.

Известен следящий фильтр сигнала с подавленной несущей, фаза ко- . торого манипулирована по закону

ПСП, содержащий блок автоматической подстройки частоты и блок слежения эа задержкой с некогерентным дискриминатором задержки, представ..ляющие собой систему синхронизации с перекрестными связями 1 .

Однако использование укаэанного фильтра целесообразно в случае, если погрешность синхронизации по огибающей (сигналу модуляции) не превышает периода несущей частоты сигнала. В противном случае в фильтре наблюдаются аномальные ошибки слежения. Вероятность появления

t, аномальных ошибок слежения за задерж кой зависит от отношения сигнал/щум и от отношения ширины спектра фазоманипулированного псевдослучайного радиосигнала к его центральной частоте и становится недопустимо большой при увеличении несущей частоты си гн ала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является следящий фильтр фазоманипулированного псевдослучайного сигнала, содержащий блок АПЧ, состоящий из последовательно соединенных. смесителя, широкополосного усилителями, промежуточной частоты (УПЧ), перемножителя, узкополосного УПЧ, дискриминатора частоты, фильтра йижних частот (ФНЧ) и управляемого генератора, выход которого подключен к входу смесителя, блок слежения за задержкой, состоящий из последовательно соединенных дискриминатора задер>кки, перемножителя, другой вход которого подключен к другому выходу дискриминатора частоты блока АПЧ, ФНЧ, сумматора, другой вход которого через линейный преобразователь подключен к выходу ФНЧ блока АПЧ, управляемого генератора и формирователя опорной ПСП, первый выход которого подключен к вто рому входу перемножителя блока АПЧ, а второй и третий выходы — к соответствующим входам дискриминатора задержки Г23.

Однако известное устройство обладает,. недостаточной помехоустойчивостью. гауссова аппроксимация в задаче нелинейного синтеза приводит лишь к асимптотически оптимальным структурам для высокой апостериорной точности. На практике допущение высокой апостериорной точности неприемлимо в переходном режиме, т.е. процессе захвата сигнала, или; при недостаточно высоком отношении сигнал/шум. Действительно, априорные погрешности оценки задержки Г получаемой, например, от устройства поиска и обнаружения, существенно больше апостериорньис. В против о ном случае использование следящего фильтра не имеет смысла. Вследствие существенной разницы априорных. (t = О) и апостериорных (t c ) погрешностей оценки задержки эквива15 лентное отношение сигнал/шум в б> оке АПЧ существенно хуже в переходном режиме (режиме захвата}, чем в установившемся режиме. Эти энергетические потери, обусловленные значительными начальными погрешностя20 ми синхронизации по задержке, резко уменьшают .вероятность захвата„ характеризующую помехозащищенность следящего фильтра в переходном ре>киме (режиме захвата). Кроме того, 25 вытекающая из синтеза устройства необходимость формирования нроизвод-. ной по времени от опорного сигнала для реализации оптимального дискриминатора задержки моделируется фик.ЗО сированной конечной разностью временных сдвигов опорных сигналов, реализуемой в двухканальном корреляционном дискриминаторе задержки.

Временная задержка /to между сдви35 нутыми копиями опорного. сигнала определяет апертуру дискриминатора задержки и выбирается исходя из компромисса между .условиями захвата сигнала и помехоустойчивостью уста;. новившихся процессов слежения. Поэтому значение dtо не удовлетворяет критерию минимума вероятности захвата в переходном процессе после обнаружения сигнала. Неоптимальйость

45 дискриминатора задержки тем большер чем больше отношение априорной пог- решности оценки задержки, опреде- ляющей размер, апертуры дискриминатора задержки, к ее установившему-ся апостериорному значению.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости следящего фильтра.

Поставленная цель достигается тем., что в следящий фильтр фазо55 манипулированного псевдослучайного сигнала, содержащий блок автоматической подстройКи частоты (АПЧ), состоящий из последовательно соединенных смесителя, широкополосного

6Q уси>воителя промежуточной частоты и перемножителя, последовательно соединенных узкополосного усилителя промежуточной частоты, дискриминатора частоты, фильтра нижних

65 частот и управляемого генератора, 1072252 выход которого подключен к входу, смесителя, блок слежения за задерж, кой, состоящий из последовательно соединенных дискриминатора задержки, перемножителя, другой. вход которого подключен к другому выходу дискриминатора частоты блока АПЧ, фильтра нижних частот, сумматора, другой вход которого через линейный преобразователь подключен к выходу фильтра нижних частот бло- 0 ка АПЧ, управляемого генератора и формирователя опорной псевдослучай- . ной последовательности (псп), первый выход которого подключен к второму входу перемножителя блока

АПЧ, введен блок управления, в Г блок АПЧ введен блок весового суммирования, первый, информационный вход которого соединен с выходом .перемножителя, второй и третий информационные входы - с .соответствующими выходами дискриминатора задержки, первый управляющий вход.с первым выходом блока управления, второй и третий управляющие входы объединены и соединены с вторым вы ходом блока управления, а выходс входом узкополосного усилителя промежуточной частоты, в блок слежения за задержкой введен блок регулируемой задержки, входы которого 30 подключены к второму и третьему выходам формирователя опорной ПСП, управляющие входы - к второму вйхо-:, ду блока управления, а выходы - к соответствующим входам дискримина- 35 тора задержки.

Кроме того, блок управления со-держит последовательно включенные.

BS-триггер, элемент И и счетчик импульсов, прямой выход которого,щ подключен через элемент ИЛИ к R-входу BS-триггера и является вторым в иходом блока управления,.первым выходом которого является инверсный выход счетчика импульсов, при этом вход установки нуля счетчика импульсов объединен с вторым входом .элемента ИЛИ и является входом ус-. . тановки нуля блока управления, второй вход элемента К - входом сигна- : ла опорной частоты, а 8-вход

RS-триггера -.входом. сигнала включения режима слежения.

На фиг. 1 представлена структур-. ная электрическая. схема следящего фильтра фазоманипулированного псев . Ж дослучайного сигнала на фиг,, 2структурная электрическая схема . блока управления; на фиг. 3структурная электрическая схема блока регулируемой задержки. -60

Следящий фильтр фазоманипулиро- . ванного псевдослучайного сигнала (фиг. 1) содержит блок 1 АПЧ и блок 2 слежения за задержкой. Блок

1 АПЧ.состоит из соединенных в коль- 65 цо смесителя 3, широкополосного УПЧ

4, перемножителя 5, блока 6.весового суммирования, узкополосного

УПЧ 7, дискриминатора 8 частоты, ФНЧ 9 и управляемого генератора 10.

Блок 6 весового суммирования состоит из элементов 11-13 с .управляемыми коэффициентами передачи, выходы которых объединены сумматором 14.

Блок 2 слежения за:.:задержкой состоит из соединенных в кольцо дискриминатора 15 задержки, перемножителя 16, ФНЧ 17, сумматора 18, управ- ,ляемого генератора 19, формирователя 20 опорной ПСП и блока 21 регулируемой задержки. Дискриминатор

15 задержки состоит, например, из двух перемножителей 22 и 23, выходы которых через вычитатель 24 подключены к входу узкополосного УПЧ

25. Фильтр содержит также блок 26 управления, первый выход которого подключен к управляющему входу элемента 11, второй выход — к управляю-, щим входам элементов 12 и 13 и к управляющим входам блока 21 регулируемой задержки. При этом выход дискриминатора 8 частоты соединен с другим входом перемножителя 16, выход ФНЧ 9 через линейный преобразователь 27 с вторым входом сум- матора 18, выход формирователя 20 опорной ПСП - с вторым входом перемножителя 5, выход широкополосного

УПЧ 4 — с входами перемножителей

22 и 23, другие входы которых под-ключены к выходам блока 21 регулируемой задержки, а выходы — к информационным входам элементов 12 и 13.

Блок 26 управления (фиг. 2) содержит последовательно включенные

RS-триггер 28, элемент H 29 .и счетчик 30 импульсов, а также элемент

ИЛИ 31. При этом S-вход BS-триггера 28 является входом 32 сигнала

Включения режима слежения, 8-вход через элемент ИЛИ 31. подключен к прямому выходу счетчика 30 импульсов и является вторым выходом 33 блока .управления, инверсный выход

34 счетчика 30 импульсов является первым выходом блока 26 управления, вход установки нуля счетчика 30 импульсов объединен с вторым входом элемента ИЛИ 31 и является входом устайовки:нуля блока 26 управления, а второй вход элемента И 29 .- входом 35 сйгнала опорной частоты.

Блок 21 регулируемой задержки. (фиг. 3) состоит из двух блоков 36 и 37 задержки, каждый из которых состоит из регистра 38(39) сдвига,.выходы которого .подключены к входам элементов И 40-i (41-i) где i = 1 2, ..., и, а и - разрядность регистра 38(39) сдвига, вы1072252 ходы которых объединены элементом

ИЛИ 42(43).

Следящий фильтр фазоманипулированного псевдослучайного сигнала работает следующим образом.

Блок 1 АПЧ и блок 2 слежения за задержкой с перекрестными связя° ми обеспечивают синхронизацию управляемого генератора 10 и формирователя 20 опорной ПСП соответственно с центральной частотой спектра фазоманипулированного псевдослучайного радиосигнала и его временным положением. Для обеспечения работы блока 1 АПЧ осуществляется свертка фазоманипулированного псевдослучайного радиосигнала, резуль-. тат которой с выхода узкополосного УПЧ 7 поступает на дискриминатор 8 частоты (или фазы). Сигнал ошибки по частоте (или фазе), снимаемый с выхода дискриминатора

8 частоты, через ФНЧ 9 воздействует на управляющий вход управляемого генератора 10 таким образом, что изменение частоты его кодебаний через смеситель 3 устраняет возник= шее рассогласование. В блоке 2 слежения за задержкой временное рассогласование между принимаемым фазоманипулированным псевдослучайным радиосигналом вызывает сигнал ошибки на выходе дискриминатора 15 задержки. Знак сигнала ошибки определяется фазой колебаний на выходе дискриминатора 15 задержки по отношению к фазе результата свертки фаэоманипулированного псевдослучайного радиосигнала в блоке 1 АПЧ.

Сигнал ошибки с выхода дискриминатора 15 задержки поступает на перемножитель 16, выполняющий функцию детектора сигнала ошибки. Для обеспечения детектирования на другой вход перемножителя 16 поступает опорный сигнал.:с выхода дискриминатора

8 частоты при некогерентной реализации блока 2 слежения эа задержкой или с опорного входа фазового детектора при реализации квазикогерентного блока 2 слежения .за;;эадержкой.

Продетектированный сигнал ошибки через ФНЧ 17 и сумматор 18 воздействует на управляемый генератор

19 таким образом, что изменение тактовой частоты устраняет возник шее временное рассогласование. Связь с выхода ФНЧ 9 блока 1 АПЧ через линейный преобразователь 27:и сумматор 18 с управляющим входом уп1 равляемого генератора 19 обеспечивает программное управление скоростью изменения задержки спорного сигнала, тем самым уменьшая динамические погрешности блока 2 слежения за задержкой, на который возлагается функция обработки начального рассогласования по задержке, свертку фазоманипулированного псев.дослучайного радиосигнала на опорную ПСП в трех перемножителях 5, 22 и 23 весовым суммированием ре-зультатов произведений в блоке 6

5 весового суммирования и фильтрацию полученной суммы в узкополосном

УПЧ 7. Блок 26 управления совместно с блоком 21 регулируемой задержки и блоком 6 весового суммирова)Q ния реализует функцию, заключающуюся в управлении в течение переходного процесса апертурой дискрими-. . натора и формой зависимости результата свертки фазоманипулированного д5 псевдослучайного радиосигнала от:" расстройки его по задержке относительно опорной ПСП. Момент начала переходного процесса (t = О) выдается командой извне (от устройства управления режимами работы аппаратуры,. например, в момент обнаружения . сигнала). Эта команда поступает на вход 32 блока 26 управления. Изменение апертуры диск25 Риминатора осуществляется изменением значения расстройки > о сдви- .

2 нутых копий опорной ПСП, а изменение формы зависимости результата свертки от расстройки фазоманипули30 рованного псевдослучайного радиосигнала относительно опорной ПСП осуществляется как изменением значения расстройки at (2, так и изменением весовых коэффициентов сум35 мирования результатов .произведения радиосигнала и опорных сигналов.

Значения at и весовых коэффициентов задаются блоком 26 управления.

В начальный момент работы следящего

4g фильтра (t = О) блок 26 управления выставляет.значение задержки между сдвинутыми копиями Dtо, равное дли-,. тельности элементарного сигнала

ПСП, ., т.е. at (O) = э, и значе45 ния весовых коэффициентов для произведения принимаемого сигнала на опорный сигнал К.<(01 = 0 и на сдвинутые копии опорного сигнала IQ О)= (=1.С течением времени задержки Мц

5g программно уменьшается до стационарного значения дс, значения коэффициентов К„(й) уменьшаются до стационарных значений К„(Ф) 1, а значение коэффициента К (1) увеличивается до стационарного значения

K0(t) 0 °

В процессе уменьшения задержки. между сдвинутыми копиями gltо от начального значения, равного длительности элементарного сигнала ПСП е

Ю крутизна дискриминационной характеристики в окрестности ее нуля, (т = 0) не меняется, так как определяется крутизной скатов исходной автокорреляционной функции опорной

65,ЦСП, Действительно, в окрестности

l 1072252 где Ao амплитуда сигнала при ь =, О, В(г). — значение нормирован+ ной автокорреляционной функции ПСП, так как нормированная автокорреля-; ционная функция ПСП В(() = 1 э при Юl. (. Однако.при уменьшении

natg уменьшается и протяженность Aft .нейного участка дискриминационной характеристики. Если изменение задержки в а() между сдвинутыми копиями опорного сигнала произврдится не слишком быстро,, т.е. таким образом, что погрешность оценки задержки сигнала. блоком 2 слежения. эа задержкой не .превышает .линейного участка дискриминационной харак»теристики., то параметры блока 2 сле-. жения за задержкой, связаниые с его: . .динамикой (динамнческая погрей-;

: ность, длительность переходного процесса),.при отсутствии в нем нелннейностей не изменяются. Однако шумовая. составляющая, погреш ности блока 2 слежения меиьше, чем в прототйпе, причем тем меньше, чем меньше задержка между сдвийуты-. . ми копиями опорного сигнала. Это увеличение точности слежения обусловлено уменьшением уровня шума на .выходе дискриминатора 15 задержки при уменьшении временной расстройки между сдвинутыми копиями опорного сигнала. Действительно, при значениях этой расстройки меньших, чем длительность элементарного символа Ф, шумовые составляющие на выходе перемножителей 22 и 23, дискриминатора:. 15 задержки корре-. лированы с положительным коэффициентом корреляции

По определению коэффициент корреляции

20

Ог(,)

30 зациям)..

@ п (ФЦЯ вt .Тогда r= ° (p(ag y

« t )(,»

@2 . О где й() —. нормированная автокорреляционная функция опорной ПСП.

40 Мощность шума на выходе вычитателя 24

Njx„(t}x (tg (. =

= 0 дискриминационная характерис-, тика

dA((}=A< (((+ > -Р - — о =Я 2 (сигнальных входах перемножите.лей 22 и

23-

5 (t) - .реализация фазоманипули-: рован ного: псевдослучайного радиосигнала на

:входе днскриминатора 15 задержки, U<(t)- опорная бинарная

ПСП о,(t) =+1 ); — дйсперсия (мощностьf ,шума соответствую-. щего процесса, так как 0({ ) = 1 1;

М() - символ опе- рации математичес» кого ожидания (усреднения по реалнЕ вФ((п (И-n>(tlat)=N(hz(tl.2n<(tin<(tl+n>(tlj=

= 24 -24 r =26 (- R(clt )). Гак как в пределах}Г}4 R(Y) 1- }, то С, 4 =26

2 2 В о

"э где nt(t(=(nitl+S(tl)u (t ге (— во ггЯ:(n(tlat(tljU (Ф+

n(t) реализа" ция шума на выходе перемножителя.22; реализация шума .: 60 на выходе перемножителя 23;. реализация шума на 65

Следовательно, уровень шума на выходе дискриминатора 15 задержки уменьшается .за счет вычйтания этих. коррелированных составляющих в вычнтатЕле 24. Таким образом, разрешается противоречие между широкой апертурой диюкриминатора 15 задержки для обеспечения нормальных условий захвата сигнала и высокой точностью в установившемся режиме.

Следовательно, при одинаковой инерционности шумовые составляющие погрешностей в предлагаемом фильтре меньше, чем в прототипе, что сви1072252 детельствует о повышении помехоустойчивости в установившемся режиме

Минимальное значение временной . д t (t) определяется предельно дости>кимйм апостериорным законом распределения погрешностей W (, t), а именно: максимальные значения погрешности с высокой вероятностью не должны выходить за пределы линейного участка дискриминационной хаРактеристики. В против-. ном случае в блоке 2 начинают проявляться пороговые эффекты и шумовые составляющие погрешности слежения начинают возрастать. Кроме того, минимальное значение Et< не должно превышать длительность фазовых переходов (длительность фронтов) фазоманипулированного псевдослучайного радиосигнала, которые имеют конечную длительность у реальных сигналов.

Формирование гармонического сиг нала для работы блока 1 АПЧ осуществляется путем суммирования в блоке 6 результатов перемножения фазоманипулированного .псевдослу-: чайного радиосигнала в трех перемножителях 5, 22 и 23 с опорной

ПСП и ее,сдвинутыми копиями и последующей фильтрации результата произведения в узкополосном Упч 7. поэто- З0 му сигнал на выходе. узкополосного

УПЧ 7 определяется выражением „ö (< Я=А"()з- (2УФо уг) Y - уг) где 35

К1(ЧА,,- 2 /+к (ц)А(< } K„(gp(, о

40 . Ао (")

Ao — амйлитуда сигнала р .R(t) — нормированная автокорреляционная функцияр

К„() — весовой коэффициент для произведения принимаемого сигнала иа сдвинутые копии опорного сигнала йЕ о "+21,; 50 к (t) — весовой коэффициент для ь произведения принимаемого сигнала на опорный сигнал

Уд.(Ф, ) — .временная задержка между 55 о сдвинутыми копиями опорного сигнала, Таким образом, зависимость амплитуды получаемого на выходе узкопалосного УПЧ 7 гармоническоГо.сигиа- 60 ла от погрешности оценки задержки 7 .в блоке 2 в предлагаемом техническом решении может быть .меньшей, чем в прототипе. Блок. 26 уп равления управляя значениями за где.Ф(К„,К,, д, -, ) д" (К„, К, yt ) — амплитуда сигнала.на выходе узкополосного

УПЧ 7; — дисперсия шума на выдержки сдвинутых копий опорного сигнала at (t) и значениями весовых коэффициентов KÄ(t) и K (t) (реализуемых в элементах 11, 12 и 13 с управляемыми коэффицйентами передачи соответственно), может обеспечить оптимальное значение отношения сигнал/шум,для работы блока 1 АПЧ при изменении во времени апостериорного закона распределения вероятностей погрешности оценки задержки W>>(<, t) в блоке 2 от начального (айриорного) до установившегося (стационарного) распределения вероятностей Ч (). В началь3 ный момент работы сйстемы (t 0), блок 26 управления, выставляя значения весовых коэффициентов К„(0) и Ко(0) =0, обеспечивает максимально широкую функцию взаимной корреляции входного и опорного сигналов, определяющую амплитуду сигнала на выходе узкополосного уНЧ

7. Тем самым увеличивается вероятность захвата сигнала блока 1 аПЧ при значительных априорных погрешностях оценки задержки и уменьшаются потери на детектирование сигнала ошибки в блоке 2. С течением времени блок 26 управления программно;: уменьшает коэффициент K„(t) и увеличивает К.(t), поддерживая оптимальную форму функции взаимной корреляции входного и опорного сигналов при эволкции апостериорного закона распределения вероятностей погрешности оценки задержки ь

Критерий оптимальности с течени.ем времени меняется от критерия максимума вероятности захвата в начальный момент работы следящего фильтра при наихудших условиях синхронизации по задержке до критерия максимума среднего отношения сигнал/шум на выходе узкополосного

УПЧ 7 при усреднении по стационарному апостериорному закону распределения погрешностей задержки.

Таким образом, в устанавившемся режиме значения K (t}; и K (t) определяются из условия,1072252

12 ходе узкополосного

УПЧ 7, W К (0,6-„) — нормальная аппроксимация стацио» нарного апос- . териорного раапределения вероятностей по- 10 грешности. оценки задержки 3 .

Таким .образом увеличивается помЕхоустойчивость следящего фильтра 35 как в переходном режиме (при захвате .сигнала), так и в установившемся состоянии

Блок 26 управления выполнен в виде счетчика 30 импульсов времени пе- рц реходного процесса со стартстопным управлением счетными импульсами {8S-триггер 28-, элемент И 29) .

Состояние определенного разря-, да счетчика 30 импульсов уйрав- 25 ляет задержкой между" сдвинутыми копиями опорной ПСП. а-.t и значения-. .ми весовых коэффицйентов К,, и Ко..

Таким образом, формируемый код управления является одноразрядным и принимает всего два значения "0" " и 1". При этом К„-и Ка также всегда,принимают два значения."0" и р, т.е. осуществляется разрешение прохождения сигнала на вход сумматора

14 или эапирание этого входа. Поэтому элементы 11, 12 и 13 с управля-. емыми коэффициентами передачи могут быть выполнены в виде управляемых вентилей, пропускающих или не пропускающих на выход входной 40 сигнал.

Блок 21 регулируемой задержки выполнен -в виде двух блоков 36 и 37 задержки, каждый из которых состоит из регистра 38 (39) сдви- 45 га, с отводами, коммутация которых осуществляется элементами И 40-) .(41- 1) (функция а и с ч Ьм c; a,b сигналы с отводом регистра сдвига

38 (39), t- управляющий сигнал) по сигналу от счетчика 30 импуль- сов переходного процесса. Аппроксимация функций йА(с, t) и г(.i, t) осуществляется следу1ощим образОм: для 0 <с „ио=ть,. К„=К,=К»="; Ко=а

Aha t)4„4t0

Таким образом, до моментами. имеют место широкая апертура дискримина тора 15 задержки и широкая область .сильной корреляции входного Фазоманипулированного псевдослучайного сигнала с опорными для работы блока 1 АПЧ и после момента -й., происходит сужение дискриминационной характеристики и областей сильной корреляции, что обеспечивает.. по-. вышение-помехоустойчивости предлага.емого фильтра но сравнению с прототипом.

При применении изобретения в радиосистемах передачи дискретной,инФормации повышается качество синхронизации передаваемой информации и тем сазовым уменьшается вероятность ошибок в принимаемых информационных символах, так как качеетво синхронизации имеет в ряде случаев существенное значение. Кроме того использование предлагаемого фильтра

s совмещенных измерительно-информационных системах системах радиолокации и радионавигации, использующих фазоманипулированные псевдослучайные- радиосигналы, позволяет увеличить помехоустойчивость аппаратуры как в режиме захвата, так .и в режиме сопровождения (слежения).

Уменьшение шумовых составляющих измерения задержки .сигналов особенно важно в радионавигационных сис+. тймах, так как точность измерения координат и параметров движения в этих системах связана с погрешностями измерения первичных радионавигационных параметров (задерж- . ки, доплеровского сдвига частоты . и др.1через геометрический фактор, значительно увеличивающий влияние этих погрешностей.

1072252

1072252

4ьа2, 0m фиаЯ

Составитель Т.Афанасьева

Техред С,Ийгунова . Корректор М, демчик

Редактор IА.Îãàð

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,- 4

Заказ 144/51 . Тираж 8б2 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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