Способ сжатия фазоманипулированных сигналов и устройство для его осуществления

 

1. Способ сжатия фазоманипулированных сигналов, состоящий в том, что задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концами сигнала и моментами инверсии фазы сигнала, инвертируют те из задержанных сигналов, задержка которых, отсчитанная от конца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, и суммируют незадержанный и задержанные инвертированные и оставшиеся неинвертированные сигналы, отлич ающийся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности при сжатии бинарных неквантованных фазоманипулированных сигналов, дополнительно задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между кон .цом сигнала и моментами времени, делящими временные интервалы между моментами смежных инверсий фазы сигнала на временные подинтервалы, длительность максимального из которых не превосходит минимальной длитель-ности между моментами инверсии фазы сигнала, дополнительно инвертируют те из дополнительно задержанных сигналов , задержка которых, отсчитанная от конца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, дополнительно суммируют дополнительно задержанные неинвертированные и допол-. нительно инвертированные сигналы, а перед суммированием незадержанный и задержанные сигналы накапливают с i постоянной времени, равной длительности того временного подинтервала (Л обратного сигнала, с которым совпадает начало незадержанного и задержаиных сигналов, и усиливают прямо ;пропорционально этой постоянной вре .мени. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее М-отводную линию задержки, К инверторов, М фильтров, М усилителей и сумматор, 00 при этом соответствующие из К отводов М-отводной линии задержки соеди нены с К одноименными входагли сумматора через последовательно включен (Ные инвертор, фильтр и усилитель, а соответствующие из М-К оставшихся отводов М-отводной линии задержки соединены с М-К одноименными входами сумматора через последовательно включенные фильтр и усилитель.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (11) 3(51) 6 01 Я 13 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3375684/18-09 (22) 04. 01. 82 (46) 15,02.84. Бюл. Р 6 (72) Н.П.Лавлинский (71) Морской гидрофизический институт АН УССР (53) 621.396,96(088.8) (56) 1. Ширман Я.Д. Разрешение и сжатие сигналов. М ., Советское радио, 1974.

2. Вакман Д.E . .Регулярный метод синтеза ФМ сигналов, М., Советское радио ., 1967, с.90-91, рис .24, с.97 (прототип) ., (54) СПОСОБ СЖАТИЯ ФАЗОМАНИПУЛИРОBAHHbK СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ сжатия фазоманипулированных сигналов, состоящий в том, что задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концами сигнала и моментами инверсии фазы сигнала, инвертируют те из задержанных сигналов, задержка которых, отсчитанная от конца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, и суммируют неэадержанный и задержанные инвертированные и оставшиеся неинвертированные сигналы, отличающийся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности при сжатии бинарных неквантованных фазоманипулированных сигналов, дополнительно задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концом сигнала и моментами времени, делящими временные интервалы между моментами смежных инверсий фазы сигнала на временные подинтервалы, длительность максимального иэ которых не превосходит минимальной длительности между моментами инверсии фазы сигнала, дополнительно инвертируют те из дополнительно задержанных сигналов, задержка которых, отсчитанная от конца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, дополнительно суммируют дополнительно задержанные неинвертированные и допол-. нительно инвертированные сигналы, а перед суммированием неэадержанный и задержанные сигналы накапливают с постоянной времени, равной длитель- Е ности того временного подинтервала обратного сигнала, с которым совпа.дает начало неэадержанного и задержанных сигналов, и усиливают прямо пропорционально этой постоянной вре, мени.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее И-отводную линию задержки, К инверторов, М фильтров, M усилителей и сумматор, при этом соответствующие из К отводов М-отводной линии задержки соединены с К одноименными входами сумматора через последовательно включен ные инвертор, фильтр и усилитель, а соответствующие из М-К оставшихся отводов М-отводной линии задержк)(сое динены с М-К одноименными .входами сумматора через последовательно включенные фильтр и усилитель.

107 37 17

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокации и технике связи для выделения бинарных фазомодулированных сигналов с некратными интервалами между моментами смежных инверсий фазы (бинарных неквантованных фазоманипулиронанных сигналов).

Известен способ сжатия фазоманипулиронанных.сигналов, включающий задержку сигнала, инвертирование соответствующих иэ задержанных сигналов и суммирование инвертированных и неинвертированных сигналов (1) .

Однако известный способ имеет низкую помехозащищенность при сжатии 15 бинарных неквантованных фаэоманипулированных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сжатия фазоманипулированных сиг- 7;} налов, состоящий н том, что задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концом сигнала и моментами инверсии фазы сигнала, инвертируют те из задержанных сигналон, задержка которых, отсчитанная от конца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, и суммируют незадержанный и задержанные инвертированные и оставшиеся неинвертированные сигналы P2) .

Данный способ также имеет низкую помехозащищенность при сжатии бинарных н ек в анто ванных фа эома ни пули роЗэ ванных сигналов.

Цель изобретения — увеличение помехозащищенности при сжатии бинарных некнантованных фазоманипулиронанных сигналов, 40

Цель достигается тем, что согласно способу сжатия фаэоманипулированных сигналов, состоящему в том, что задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концом, сигнала и моментами иннерсии фазы сигнала, инвертируют те из задержанных сигналов, задержка которых, отсчитанная от конца сигнала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, и суммируют незадержанный и задержанные инвертированные и оставшиеся неинвертированные сигна.лы, дополнительно задерживают сигнал на временные интервалы, равные временным интервалам между концом сигнала и моментами времени, делящими временные интервалы между моментами смежных инверсий фазы сигнала на вре" менные подинтервалы, длительность

Максимального из которых не преносхо-бО дит минимальной длительности между моментами инверсии фазы сигнала, дополнительно инвертируют те иэ дополнительно задержанных сигналов, эадерж. ка которых, отсчитанная от конца сиг- 65 нала, приходится на инверсные значения фазы сигнала, дополнительно сумми, руют дополнительно задержанные неиннертированные и дополнительно иннертированные сигналы, а перед суммиронанием незадержанный и нсе задержанные сигналы накапливают с постоянной времени, ранной длительности того временного подинтервала обратного сигнала, с которым совпадает начало незадержанного и задержанных сигналов, и усиливают прямо пропорционально этой постоянной времени, а устройство для осуществления способа содержит М-отводную линию задержки, K иннерторов, N фильтров„ М усилителей и сумматор, при этом соответствующие из К отводов М-отвоцной линии задержки соединены с К оцноименными входами сумматора через последовательно включенные инвертор фильтр и усилитель, а соответствующие из М-К оставшихся отводов N-отводной линии задержки соединены с

М-К одноименными входами сумматора через последовательно включенные фильтр и усилитель, На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для осуществления предложенного способа сжатия фазоманипулированных сигналов; на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие предложенный способ, Устройство содержит М-отнодную . линию 1 задержки, К иннерторов 2, М фильтров 3, М усилителей 4 и сумматор 5.

Способ сжатия фаэоманипулирован-. ых сигналов поясняется на примере трехэлементного фазоманипулированного сигнала (1; 1,5; 3,5) с с „„д -1, для которого выбрано разбиение на временные подинтервалы, = 1 — — 1 и

О, 75 (фиг. 2, эпюра (),„) из условия L; /Ъш 1.

На эпюре Орр (фиг. 2 приведены вспомогательные построения; на эпюре Ц вЂ” незадержанный сигнал (с нулевой задержкой) амплитудой 0„5, пропущенный через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью, =1 на эпюре Ь вЂ” сигнал, задержанный на время, =1 с амплитудой 0,5, пропущенный через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью ð =1; на эпюре 0 — сигнал, задержанный на время (t + tg = 2 с амплитудой

0,375=/>> <, -0ф5 g,,пропуценный .Э через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью с = - =0 75; р1 3 на эпюре () — сигнал, задержанный на время 8„+ + "9 =2,75 с амплитудой 0,375» ()вх 7 =0,5 ° -4-, пропущенный через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью сц -- — = г

0,75; на эпюре Ц4, — инвертиронанны

1073717

4 сигнал, задержанный на время,Е,= 3, 5 :1 с амплитудой О, 375=() „° I".5 =0,5 ° пропущенный через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью.

0,75; на эпюре 05 — инвертированный сигнал, задержанный на

5 время Е 6; =- 4, 25 с амплитудой О, 375=

«=?

=0,5"+, пропущенный через 0 фильтр, согласованный с радиоимпульи 3 сом длительностью 66 = — 4 — О, 75; на эпюре 05 — сигнал, задержанный на

6 (время Е «„ = 5 с амплитудой 0,5= ((<=« 15

= 6? — -0,5 1, пропущенный через фильтр, согласованный с радиоимпульсом длительностью 6.? =1. Суммарное

6 напряжение Ц» = Е () «() изображено

«=о 20 на эпюре R (6) фиг. 2.

Длительности интервалов между смежными инверсиями фазы сигнала именуются в дальнейшем длительностями элементов сигнала. Вспомогательный параллелограмм (фиг. 2, эпюра ll ??«) для графического построения авторкорреляционной функции (АКФ) имеет основание, равное длине сигнальной последовательности (в данном примере шести) ° Горизонтальные стороны внутренних параллелограммов равны.длительности соответствующих элементов сигнала, а высоты этих параллелограммов равны произведению амплитуды входного сигнала на длину соответствующего элемента сигнала. Значение

АКФ в любой точке равно сумме длин отрезков нормали к этой точке, получаницихся при пересечении этой нормали с параллелограммом, причем отрез- 40 ки, расположенные в штрихованных участках параллелограмма, берутся со знаком плюс, а в нештрихованных со знаком минус. Нормаль, проходящая через диагональ параллелограмма, явля- 45 ется осью автокорреляционной функции

R(6) . Как видно из фиг. 2, главный пик R (т, ) равен произведению амплитуды входного сигнала на длительность

cHI нала, т ° e ° В шесть раз превь?шает 50 амплитуду входного сигнала, в то время как максимальные по модулю пики ее не превосходят. Разрежем площадь параллелограмма на семь частей горизонтальными пряными так, чтобы первая прямая пересекала параллелограмм запаздывая -относительно начала сигнала на время ь6,, вторая запаздывая относительно первой на sn и так далее. Тогда, просумми— ро вав отре 3 ки соот вет ст вующих нормалей между смежными горизонтальны?л прямыми и взяв знаки по приведенному правилу, получим результаты суммирования по всем частям параллелограмма в виде кривых: для части под номером 0 (нуль) в виде ломаной непрерывной прямой Uo для части под номером 1 — iJ ?? так далее.

Эти ломаные прямые — результат накопления с соответствующими постоянными времени указанным образом задержанных и взятых с соответствующ?лми весами сигналов, изображенных пунктиром на эпюрах Uo (t), U< (t,), U<(t}, Б3 (t), U4 (t), Ug(t), U6() фиг. 2.

Полярность у входного сигнала на интервалах ., 65 отрицательная и штриховка внутри ХУ и У частей параллелограмма (фиг. 2 эпюра U y ) обратная (было штриховано — нештриховано штриховано, стало нештриховано штриховано — нештриховано), отсюда

U4, U5 — инвертированы. Таким обра6 зом, сумма сигналов .Е g„(t) есть не

«=О что иное, как оптимально сжатый входной сигнал .

Устройство для рсуществления спосо- ,ба сжатия фазоманипулированных сигналов работает следующим образом.

Фазоманипулированный радиосигнал (фиг. 2, эпюра UI?> ) поступает на вход М-отводной линии 1 задержки, Напряжение с К отводов М-отводной линии задержки поступают через К инверторов 2„ а с остальных М-К отводов — непосредственно на фильтры 3, где когерентно накапливаются (интегрируются) с соответствующей постоянной времени 6„ . Напряжения и. с выходов фильтров 3 через одноименные из N усилителей 4 поступают (фиг. 2 эпюры 0< — 06) на входы сумматора 5, на выходе которого полу-- чается сжатый радиосигнал с огибающей (фиг, 2, эпюра К (с) ) .

Сравнительный анализ известного и предложенного способов показал, что при одинаковом времени когерентного накопления (ограниченном минимальной длительностью между момен— том инверсии фазы сигнала) предложенный способ имеет большую помехозащиценность, конкретное значение увеличения которой для приведенного примера (фиг. 2, эп?ора U

1073717

1073717

R(Составитель В.Иванов

Редактор М.Келемеш Техред T.Маточка Корректор О.Билак

Закаэ 324/45,. Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ 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