Устройство для приема сигналов с парциальным откликом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ С ПАРЦИАЛЬНЬМ ОТКЛИКОМ, содержащее последовательно соединенные у,силитель с автоматической регулировкой усиления, демодулятор, адаптивный корректор , решающий блок и дескремблер, второй вход демодулятора через блок вьщеления когерентного колебания подключен к выходу усилителя и автоматической регулировкой усиления, а выход демодулятора через блок вьщеления тактового колебания соединен с вторым входом решающего блока, второй выход которого подключен к второму йходу адаптивного корректора, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные блок коммутаторов, блок памяти , блок элементов И, блок триггеров и формирователь сигналов управления причем первый выход решающего блока соединен с входом блока ком гутаторов , другой выход которого соединен с другим входом блока элементов И, второй выход решающего блока сое (Л динен с другим входом формирователя сигналов управления, выход которого соединен с входом усилителя с автоматической регулировкой усиления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 3(ц Н 04 L ?7/?2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3609216/18-09 (22) 21.06.83 (46) 07. 10.84. Бюл. ¹ 37 (72) А.М.Боград, Б.С.Данилов, Л.Г.Израильсон и Л.А.Лашнева (53) 621.395(088.8) (56) 1. Патент США № 3878468, кл. 325-320, 1975.

2. Данилов Б.С. и др. Устройства преобразования сигналов передачи данных. М., "Связь", 1979, с. 120-121 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ С ПАРЦИАЛЬНЫМ ОТКЛИКОМ, содержащее последовательно соединенные усилитель с автоматической регулировкой усиления, демодулятор, адаптивный корректор, решающий блок и дескремблер, второй вход демодулятора через блок выделения когерентного колебания подключен к выходу усилителя и автоматической регулировкой усиления, а выход демодулятора через блок выделения тактового колебания соединен с вторым входом решающего блока, второй выход которого подключен к второму входу адаптивного корректора, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные блок коммутаторов, блок памяти, блок элементов И, блок тригге- ров и формирователь сигналов управления, причем первый выход решающего блока соединен с входом блока коммутаторов, другой выход которого соединен с другим входом блока элементов Я

И„ второй выход решающего блока соединен с другим входом формирователя сигналов управления, выход которого соединен с входом усилителя с автома- % тической регулировкой усиления.

Ф °:

1117855

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для приема сигналов, передаваемых многопозиционными методами модуляции с использованием корреляционного кодирования.

Известно устройство для приема, содержащее последовательно соединенные входной блок, демодулятор, цифровой адаптивный корректор, блок «;ор- 10 рекции фазы и решающий блок, выход которого подключен к другому входу цифрового адаптивного корректора, второй выход решающего блока через блок выделения тактового колебания 15 подключен к другому входу демодулятора, третий выход решающего блока через блок управления фазой подключен к другому входу блока коррекции фазы,3 выход которого подключен к декодир овщику (1) .

Однако такое устройство обладает недостаточной помехоустойчивостью приема сигналов с парциальным откликом. 25

Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому является устройство для приема сигналов с парциальным откликом, содержащее последовательно соединенные усилитель с автоматической регулировкой усиления, демодулятор, адаптивный корректор, решающий блок и дескремблер, второй вход демодулятора через блок выделения когерентного колебания подклю35 чен к выходу усилителя с автоматической регулировкой усиления, а выход демодулятора через блок выделения тактового колебания соединен с вторым входом решающего блока, второй выход которого подключен к второму входу адаптивного корректора (2) .

Однако известное устройство облацает недостаточной помехоустойчивостью.

g5

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Для достижения поставленной цели в устройство для приема сигналов с парциальным откликом, содержащее пос-50 ледовательно соединенные усилитель с автоматической регулировкой усиления, демодулятор, адаптивный корректор, решающий блок и дескремблер, второй вход демодулятора через блок выделения когерентного колебания подключен к выходу усилителя с автоматической регулировкой усиления, а выход демодулятора через блок выделения тактового колебания соединен с вторым входом решающего блока, вто— рой выход которого подключен к второму входу адаптивного. корректора, введены последовательно соединенные блок коммутаторов, блок памяти, блок элементов И, блок триггеров и формирователь сигналов управления, причем первый выход решающего блока соединен с входом блока коммутаторов, другой выход которого соединен с другим входом блока элементов И, второй выход решающего блока соединен с другим входом формирователя сигналов управления, выход которого ссединен с входом усилителя с автоматической регулировкой усиления.

На фиг. ", изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — структурная схема формирователя сигналов управления; на фиг. 3 — структурная схема решающего блока, на фиг, 4 — вид сигнала.

Устройство содержит формирователь сигналов управл ения, усилитель 2 с автоматической регулировкой усиле — ния, демодулятор 3, блок 4 выделения когерентнсго колебания, адаптивный корректор 5, блок 6 выделения тактового колебания, решающий блок 7, дескремблер 8, блок 9 триггеров, блок 10 коммутаторов, блок 11 памяти и блок

12 элементов И. Формирователь 1 состоит из умножд«телей 13 и 14 и сумматора 15. Решаюший блок 7 состоит из элемента ИЛИ 16, блока 17 вычитания, блока 18 выделения нулей, блока 19 выделения единиц, блока 20 вьделения двоек и блока 21 выделения троек.

Устройство работает следующим об— разом.

Принимаемый сигнал поступает на усилитель 2, на выходе которого поддерживается номинальный уровень сигнала при изменениях уровня принимаемого сигнала в пределах динамического диапазона усилителя 2. Затем вход— ной сигнал поступает на демодулятор

3, где осуществляется его демодуля— ция посредством когерентного колебав ния, подаваемого на демодулятор с выхода блока 4 выделения когерентнсго колебания. Демодулированный си1 нал поступает далее на адаптивный корректор 5, в котором в соответствии с выбранным алгоритмом настройки

1117855 осуществляется компенсация межсимвольной интерференции (МСИ) в принимаемых сигналах.

Откорректированный сигнал с выхода адаптивного корректора 5 поступает 5 на решающий блок 7, в котором вырабатываются сигналы управления работой адаптивного корректора 5 с целью компенсации MCH. Далее сигнал с выхода решающего блока 7 поступает через 10 дескремблер 8, в котором осуществляется декодирование принимаемого сигнала, на выход устройства.

Кроме того, сигнал, поступающий на дескремблер 8, подается на блок 15

10 коммутаторов, который в совокупности с блоком 11 памяти, блоком 12 элементов И, блоком 9 триггеров и фориирователем 1 реализуют узел формирования сигналов управления измене- 20 нием коэффициента передачи усилите— ля 2.

Рассмотрим принцип работы этого узла.

Г!оследовательность(д; на входе 25 решающего блока 7 имеет корреляцию между символами, поскольку по передаче она формируется по следующеиу правилу (для выбранного в качестве примера передачи сигналов с парциаль-30 ным откликом второго класса):

Ъ„= с,8

mod 4

35 где jg„ ) — послед вательность независимых равновероятных символов, поступающих на вход передатчика устройства преобразования сигналов. 40

Для осуществления точного формиро— вания управляющего напряжения из л последовательности (a,!!, Формируемой на выходе решающего блока 7 и имеющей корреляционные связи между 45 символами а необходимо ориентироваться на случайньп, статистически независимый компонент в принимаемом сигнале.

Допустим, что проекции биимпульс- 50 ного сигнала на ортогональные.когерентные колебания R и 6 имеют семь значений амплитуды, относительные значения которой обозначены цифрами

+3, +2, +1, 0, -1 -2, -3. 55

В решающем блоке 7 осуществляется оценка принимаЕмого сигнала. На основании этой оценки в решающем блоке

7 вырабатывается двоичный сигнал, отображающий значение амплитуды каждой из проекций принимаемого сигнала на когерентные колебания !! и Q

Допустим, что идеальный (неискаженный) откорректированный сигнал имеет вид, изображенный на фиг.40! (цифрами обозначено относительное значение амплитуды сигнала) . Сначала принимаемая семипозиционная последовательность (фиг. 4g) разделяется на две трехпозиционные подпоследовательности (фиг. 4, 5, 6 ), а затем каждая из подпоследовательностей перекодируется. При этом одна из подпоследо вательностей (фиг. 4, о ) состоит из

,сигналов с относительным значением амплитуды, равным +2 и О, а другая (фиг. 4, Ь ) — из +! и О.

Для правильного распределения на две подпоследовательности необходимо запомнить полярность последнего значащего (активного ненулевого) значения сигнала. Это осуществляется в блоке 11 памяти, реализованном, например, на счетных триггерах. Кроме того, из фиг. 4, S, в, следует, что необходимо запомнить не только полярность последнего активного значения сигнала, но обязательно полярность последнего значащего сигнала с относительным значением амплитуды, равным +1. Коммутация (разбиение) на две последовательности (д, 8+1 и(д E. +2, +3 осуществляется блоком 1О коммутаторов, наприл л

Mep o, f формируется при а, а, = 1 и (а; ) при o„= 1, где а,, О, — первьп (старший) и второй разряды jh;3 °

В блоке 12 сравниваются полярности и амплитуды задержанных в блоке 11 памяти сигналов и незадержанных сигналов, поступающих с выхода блока 10 коммутаторов.

Jt

В результате такого сравнения в блоке 12 формируются подпоследовательности, аналогичные последовательностям, представленным на фиг. 4, и

При необходимости сигнал с относительным значением, например +1 в точ ке А на фиг. 4,0 представляется суммой двух сигналов +2 и — 1 (фиг. 4, о, I ) . Аналогично сигнал -1 в точке Б представляется суммой двух сигналов -? и +1. Таким образом, на выходе блока 12 формируются две последовательности с относительным эначанием амплитуды, равным +2 и О, и с относи1117855 (4) ь

3=д -а

1 1 тельным значением амплитуды, равным

+1 и О. Для формирования сигнала управления изменением коэффициента передачи усилителя 2 можно использовать любую из этих подпоследователь- 5 ностей. Однако целесообразно использовать подпоследовательность, аналогичную изображенной на фиг. 4,ß.

С выхода блока 12 трехпозиционная подпоследовательность поступает на блок 9 триггеров, где осуществляется операция перекодирования.

Блок 9 триггеров предназначен для формирования двоичного сигнала, каждый импульс которого соответствует условной полярности биимпульса, в качестве которой используют любую из двух трехпозиционных подпоследовательностей, изображенных на фиг. 4, 3, . 20

Применительно к трехпозиционнсму биимпульсному сигналу принцип работы блока 9 триггеров состоит в размещении на местах нулей исходного трехпозиционного сигнала значений, соответствующих полярности предшествующего активного значения сигнала.

Эта операция в блоке 9 может реализоваться посредством R5 -триггеров.

Перекодированный таким образом 30 сигнал позволяет определить реакцию канала на воздействие в виде бииммульса, что полностью соответству— ет структуре принимаемого сигнала.

Таким образом, осуществляется перекодирование сигналов как в синфазном (6), так и в квадратурном (Д) подканалах. Соответственно на выходе блока 9 формируются последовательности перекодированных сигналов

gfA Rr и Sion 8, которые поступают на формирователь 1, на другой вход которого поступают сигналы fp и Я, отображающие знак и модуль отклонения проекции отсчетного значения на когерентные колебания 11 и Ц от номинального значения.

В формирователе 1 осуществляется определение сигнала управления З изменения коэффициента передачи усилителя 2 по следующему алгоритму:

Д („5(д Sl 1 g ega eq „(2) Последовательная регулировка коэффициента передачи усилителя 2 осуществляется до тех пор„ пока уровень сигнала на выходе усилителя 2 не будет

1 статистически минимально отличатьСя от номинального. Это, в свою очередь, по— вышает помехоустойчивость приема сигналов.

Рассмотрим подробнее работу решающего блока 7 и в первую очередь декодера 22. В задачу декодера входит выделение соответствия принимаемого л сигнала И, эталонному значению Ol;

Под соответствием понимается близость (в смысле расстояния) между Ql„ и л

1 1

g, могут принимать значения 0 +1, +2, +3. Из элементарных соображений (минимум расстояния до эталона) следует таб— лица соответствия

l с1; О, 5 = а „= 0

05 « с ; с1,5 ц1= 1, 1, 5 c I д „ (2, 5 => t g; I = 2", 2, 5 i j С ; f = о >oi; (= 3 (3) и

Причем знак 0„ совпадает со знаком д,;.

Выполнение проверки логических усло— вий согласно первому, второму, третьему и четвертому уравнениям выражения (3) осуществляется в блоках 18-21 соответственно. Традиционное значение символа Ql представляется двоичным числом в виде модуля со знаком. Тогда уравнения выражения (3) переписываются в следующем виде:

1Д; = О= а,а2а; = 1

lg: (1 С 2, a a2 Ú 1) 1 2 С 3 9 1 2 О 5 а; j= 3 =- a 5,а +a„Cl2=1, Выделенное эталонное кодовое число

С1; на выходе декодера 22 (и всего решающего блока 7) получается как объединение на элементе ИЛИ 16 всех возможных вариантов эталонных сигналов.

Блок 17 вычитания в решающем блоке

7 осуществляет определение ошибки

I принимаемого сигнала l в соответствий с выражением

Величина 7„ используется для управ5S ления работой адаптивного корректора 5.

Ожидаемый от использования изобретения технико-экономический эффект по сравнению с известным устройством зак1117855

Фи2. 7

БДп В

Фиг. 2 лючается в том, что за счет учета корреляционных связей в принимаемом сигнале с парциальным откликом при формировании сигналов управления изменением коэффициента передачи усилителя по- 5 вышается стабильность уровня сигнала на выходе усилителя, что эквивалентно повьппению помехоустойчивости приема биимпульсных сигналов. 1 117855

О дл

Составитель Н.Лазарева

Pедактор С.Пекарь Техред . Микеш Корректор В.Бутяга

Заказ 7278/44 Тираж б34 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4!5

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