Устройство передачи и приема шумоподобными сигналами

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01),4(s() Н 04 В У/02

8<р

g „ Й гу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ:-:: .:; /

<6а .

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТИЙ (21) 3613689/24-09 (22) 28.06.83 (46) .23.03.85. Бюл. У 11 (72) Н.Т.Петрович, В.И.Разумов, Я.С.Хасин и Л.С.Грудская (71) Всесоюзный заочный электротехнический институт связи (53) 621.396.6(088.8) (56) 1. Турин Дж. Л. Введение в широкополосные методы борьбы с многолучевостью распространения радиосигналов и их применение в городских с. системах цифровой связи. — ТИИЭР, 1980,-т. 68, В 3, с. 30-60.

2. Авторское свидетельство СССР

-1Ф 300946, кл. Н 03 С 3/40, 1964 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ, содержа-. щее на передающей стороне генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу генератора псевдослучайной последовательности, последовательно соединенные генератор несущей частоты, фазовращатель на 90 о первый умножитель и сумматор, а также. последовательно соединенные фазовый

1 манипулятор, информационный вход которого соединен с источником информации, и:второй умножитель, причем вход фазового манипулятора соединен с выходом генератора йесущей частоты, а выход второго умножителя подключен к второму. входу сумматора, выход которого подключен к входу передающей ,антенны, а на приемочной стороне — ка" нал обработки сигнала и приемную антенну, о т л и ч а ю щ е е с я тем, . что, с целью повышения помехоустойчивости передачи дискретной информации в условиях многолучевости, в него введены на передающей стороне (9-1) генераторов псевдослучайной последовательности, коммутатор, блок управления и линия задержки, причем выходы всех генераторов псевдослучайной последовательности подключены к соответствующии входам коммутатора, выход которого подключен к второму входу второго умножителя и через линию задержки — к второму входу первого умножителя, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к объединенным входам генераторов псевдослучайной последовательности и к входу блока управления, выход которого соединен с управляющим вхо- у дом коммутатора, а на приемной сто-. роне — сумматор, блок управления, ,(М-1) каналов обработки сигнала, каждый из которых содержит последова- . тельно соединенные согласованный фильтр,-линию задержки, фазовый детектор, накопитель и решающий блок, причем другой вход фазового детектора соединен с выходом согласованного фильтра, а входы всех каналов обработки сигнала объединены и соединены с выходом приемной антенны, а так-. же с входом блока управления, выходы которого подключены к объединенным управляющим входам накопителя и ре- р шающего блока каждого из каналов обработки сигнала, а выходы решающих блоков scex каналов обработки сигна" .ла подключены к соответствующим вхо- дам сумматора, выход которого является выходом устройства.

1146811

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи дискретной информации в многолучевых каналах связи с переменными параметрами. 5

Известно устройство для передачи и приема дискретной информации по многолучевым каналам, использующее фазоманипулированные шумоподобные сигналы и согласованный прием с на- 10 коплением лучей f1) .

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость в каналах с переменными параметрами при высокой скорости передачи информа — 55 ции, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство передачи и приема шумоподобными сигналами, содержащее на пере- 20 дающей стороне генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу генератора псевдослучайной последовательности (ПСП), последов;:.тельно соединенные генератор несу- 25 о щей частоты, фазовращатель на 90 и;:-г;::,гй умножитель и сумматор, а.такж» ::.Оследозательно соединенные фазовый г1анипулятор, информационный вход которого соединен с источником информации, и второй умножитель, причем вход фазового. манипуляТора соединен с выходом генератора несущей частоты, а выход второго умножитюля пОдключен к втОрОму вхОду сум 35 матора, выход которому"о подключен к входу передающей антенны, а на приемной стороне — карал обработки сигнала и приемную антенну f2) .

Однако известное устройство обла- 40 дает низкой йомехоустойчивостью в многолучевом канаде, обусловленной принятием решения о переданном символе только по одному из пришедших лучей, в то время как сигналы, пришедшие другими путями, оказывают мешающее влияние на принятие решения, Цель изобретения — повышение по,мехоустойчивости передачи дискретной информации в условиях многолучевости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство передачи. и приема шумоподобными сигналами, содержащее на передающей стороне генератор так- 55 товых иглпульсов, выход которого подключен к входу генератора псевдослу- чайной последовательности (ПСП), последовательно соединенные генератор несущей частоты, фаэовращатель на 90, первый умножитель и сумматор, а также последовательно соединенные фазовый манипулятор, информационный вход которого соединен с источником информации, и второй умножитель, причем вход фазового манипулятора соединен с выходом генератора несущей частоты, а выход второго умножителя подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к входу передающей антенны, а на приемной стороне — канал обработки сигнала и приемную антенну, введены на передающей стороне (М вЂ” 1) генераторов

ПСП, коммутатор, блок управления и линия задержки, причем выходы всех генераторов ПСП подключены к соответствующим входам коммутатора, выход которого подключен к второму входу второго умножителя и через линию задержки — к второму входу первого умножителя, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к объединенным входам генераторов ПСП и к входу блока управления, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а на приемной стороне— сумматор, блок управления, (М-1) каналов обработки сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные согласованный фильтр, линию задержки, фазовый детектор, накопитель и решающий блок, причем другой вход фазового детектора сбединен с выходом согласованного фильтра, а входы всех каналов обработки сигнала объединены и соединены с выходом приемной антенны, а также с входом блока управления, выходы которого подключены к объединенным управляющим входам накопителя и решающего блока каждого из каналов обработки сигнала, а выходы решающих блоков всех каналов обработки сигнала подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого является выходом устройства.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства передачи и приема шумоподобными сигналами; на фиг. 2 — структурная электрическая схема блока 17 управления; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство передачи и приема шумоподобными сигналами содержит на пере1146811 дающей стороне генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 ПСП, блок 3 управления, генератор 4 несущей частоты, фазовращатель 5 на 90, первый умножитель 6, сумматор 7, фазовый манипулятор 8, второй умножитель 9, коммутатор 10, линию 11 задержки, а на приемной стороне — согласованные фильтры 12, линии 13 задержки, фазовые детекторы 14, накопители 15, 10 решающие блоки 16, 6лок 17 управления, сумматор 18 °

Блок 17 управления содержит согласованный фильтр 19, амплитудный де.тектор 20, блок 21 вычитания, одно- 15 вибратор 22, линии 23 задержки.

Устройство работает следукщим образом.

Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает синхронизирующие импуль- 2п сы, необходимые для работы генераторов 2 ПСП, число которых при использовании двоичной передачи противопо- ложными сигналами определяется соотношением 25

M.= - +1, где М вЂ” число генераторов ПСП;

Т, — интервал многолучевости: 30

Т вЂ” длительность информационного с сигнала.

Генераторы 2 ПСП вырабатывают дво" ичные последовательности, образующие ансамбль ПСП с минимальными взаимными помехами. Последовательность подключения ПСП выбирается так, чтобы за время многолучевости каждая ПСП использовалась не более одного раза.

При этом алгоритм работы коммутато- 4р ра 10 сводится к поочередному подключению всех генераторов 2 ПСП в мо менты времени, соответствующие нача-. лу псевдослучайной последовательности. Блок 3 управления представляет 45 собой счетчик по модулю M. Циклическая последовательность всех сигналов выбранного ансамбля ПСП, полученная на выходе коммутатора 10, поступаетна второй умножитель 9, на первый 5О вход которого поступает несущая частота, манипулированная по фазе передаваемой информацией. Эта же послеС довательность через линию 11 задержки поступает на первый умножитель 6, 55 на первый вход которого поступает несущая частота, сдвинутая по фазе о на 90 фазовращателем 5.. Время задержки 6 t> в линии 11 задержки выбирается из соотношения

n tz >tq, (2) где btq — интервал корреляции фазы сигнала, прошедшего многолучевый канал.

Так как сигналы на входе сумматора 7 находятся в квадратуре, пик-фактор сигнала, передаваемого в канал связи, равен 1. Это позволяет использовать мощность передатчика.

Сигнал, сформированный на передающей стороне и прошедший многолучевой канал связи, поступает на приемной стороне на объединенные входы согласованных фильтров 12 и блока 17 управления. Каждый из согласованных фильтров 12 согласован с соответствующей псевдослучайной последовательностью. Таким образом, принимаемый сигнал разделяется по форме на M параллельных каналов обработки сигнала, каждый из которых обрабатывает сигналы, передаваемые определенной псевдослучайной последовательностью. Сигнал с выхода согласованного фильтра 12 поступает на фазовый детектор 14, выделяющий информационную разность фаз. В качестве опорного сигнала для фазового детектора 14 исполвзуется сигнал с выхода этого же согласованного фильтра 12, задержанный в линии 13 задержки на время, равное времени задержки, введенной на передающей стороне. За счет введения на передающей стороне необходимого числа генераторов 2, ПСП на выходе фазового детектора 14 сигналы от соседних посылок разнесены во времени не менее, чем на длительность времени многолучевости. Поэтому в ка",: налах обработки сигналов межсимвольной интерфервнпии не возникает. Это позволяет осуществить накопление всех пришедших лучей на интервале многолучевости в накопителе 15, который может быть выполнен в виде интегратора со сбросом. В момент окончания накопления решающий блок 16 производит отсчет сигнала на выходе накопителя 15 и выносит решение о переда" ваемой информации по знаку этого отсчета. Решения с выходов всех решающих блоков l6 объединяются сумматором- 18 и поступают .к получателю информации. Блок 17 управления вырабатывает сигналы, необходимые для рабо. ты накопителей 15 и решающих бло! 146811 ков 16. В спучае накопления лучей на интервале (M-1)Т блок 17 управ-, ления может быть реализован по структурной схеме, приведенной на фиг. 2, при этом содержит (М-1) ли- 5 ний 23 задержки. Величина задержки в каждой из линий 23 задержки равна длительности информационного символа.

Длительность импульса, вырабатываемого одновибратором 22, равна (N-1)Т .

Для упрощения блока 17 управления вместо согласованного фильтра 19 можно использовать один из согласованных фильтров 12.

Временные диаграммы, приведенные на фиг. 3, построены для случая использования трех псевдослучайных последовательностей и наличия четырех разделимых лучей в канале связи без шумов для случая использования ан- 20 самбля ПСП с идеальными корреляционными свойствами, где 1 — часть дискретной информации, подлежащей передаче;

2. — отклик на выходе согласован- х5 ного фильтра первого канала обработки (не заштрихован отклик на опорный сигнал);

3 - отклик на выходе линии задержки первого канала; 30

4 — отклик на выходе фазового детектора первого канала;

5 — сигнал на управляющих входах накопителя и решающей схемы .первого канала; 35

6 — сигнал на выходе накопителя первого канала;

7 — сигнал на выходе решающей схемы первого канала;

8 — отклик на выходе согласован- 40 ного фильтра второго канала обработки;

9 — сигнал на выходе фазового детектора второго канала;

10 — сигнал на выходе накопителя второго канала;

11 — сигнал на выходе решающей схемы второго канала;

12 — отклик на выходе согласованного фильтра третьего канала обработки;

13 — сигнал на выходе фазового детектора третьего канала;

14 — сигнал на выходе накопителя третьего канала;

15 — сигнал на выходе решающей схемы третьего канала;

16 — сигнал Hà wxopе сумматора.

В предлагаемом устройстве за счет введения на передающей стороне дополнительных генераторов 2 ПСП на приеме образуются защитные временные интервалы в каждом из каналов обработки, не меньшие длительности информационного символа, поэтому межсимвольной интерференции не возникает. Кроме того, в каждом канале обработки возможно накопление всех .пришедших лучей на, интервале многолучевости.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить поме*о устойчивость передачи дискретной информации по многолучевым каналам с переменными параметрами и эффектом

Доплера при длительностях информационных символов, меньших времени многолучевости. Это позволяет повысить скорость передачи информации и тем самым повысить эффективность использования полосы частот, отведенной системе связи.

1146811

1146811

Составитель В.Савинкин

Редактор Н.Данкулич Техред Т.Маточка Корректор Г.Решетник

Заказ 1380/44 . Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4