Устройство для приема дискретных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике и позволяет повысить помехоустойчивость приема дискретных сигналов со случайными параметрами. Устрво содержит функциональный преобразователь (ФП) 1, m каналов, состоящих из перемножителя 2 и интегратора 3, преобразователи 4 сигнала, ФП 5, аттенюаторы 6, сумматор 7, синхронизатор 8, генератор 9 копий составляющих MJ / 1 сигнала и формирователь 10 опорных уровней. Вид преобразования в ФП 1 определяется видом действующего распределения вероятностей значений поступающей смеси сигнала и помехи. Структура генератора 9 определяется видом обрабатываемого сигнала. Преобразованный в ФП 1 сигнал перемножается в перемножителях 2 с копиями соотв . составляющих Сигнала. Результаты перемножения интегрируются в соотв. интеграторах 3. Сформированные ими статистики преобразуются в соответствии с определенным выражением в преобразователях 4. Преобразованные статистики подвергаются нелинейному безс ынерционному преобразованию (экспоненциальному ) в ФП 5 и через соотв. аттенюаторы 6 поступают на сумматор 7, Сумматор 7 формирует выходной сигнал устр-ва. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. аЛ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) А1 (511 4 Н 04 L 27/14, 27/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4045388/24-09 (22) 28.03.86 (46) 07 08.88 Бюл. ¹ 29 (.71) Московский электротехнический институт связи (72) В.П.Афанасьев и Т.ВвЧирскова (53) 621.362.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1261133, кл. Н 04 L 27/14, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике и позволяет повысить помехоустойчивость приема дискретных сигналов со случайными параметрами. Устрво содержит функциональный преобразователь (ФП) 1, ш каналов, состоящих иэ перемножителя 2 и интегратора 3, преобразователи 4 сигнала, ФП 5, аттенюаторы 6, сумматор 7, синхронизатор 8, генератор 9 копий составляющих сигнала и формирователь 10 опорных уровней. Вид преобразования в ФП 1 определяется видом действующего распределения вероятностей значений поступающей смеси сигнала и помехи.

Структура генератора 9 определяется видом обрабатываемого сигнала. Преобразованный в ФП 1 сигнал перемножается в перемножителях 2 с копиями соотв. составляющих сигнала. Результаты перемножения интегрируются в соотв. интеграторах 3. Сформированные ими статистики преобразуются в соответст" вии с определенным выражением в преобразователях 4. Преобразованные статистики подвергаются нелинейному безынерционному преобразованию (экспоненциальному) в ФП 5 и через соотв. аттенюаторы 6 поступают на сумматор 7 °

Сумматор 3 формирует вьмодиоа сигиао ( устр-ва. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

14154 33

Изобрете!!!!" относится к радиотеxнике и может использоваться для приема дискретных сигналов со случайными параметрами в условиях, когда распределения вероятностей мгновенных значений смеси полезного сигнала и помех негауссовские, вид их взаимодейСтвия — произвольный, а распределения вероятностей. значений случайных параметров полезных сигналов — полигауссовские.

Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости приема дискретных сигналов со случайными параметрами, 15

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — блок-схема формирователя статистики.

Устройство содержит первый функциональный преобразователь 1, перемножители 2, интеграторы 3, преобразователи 4 сигналов, вторые функциональные преобразователи 5, аттенюаторы 6, сумматор 7, синхронизатор 8, генератор 9 копий составляющих сигнала и формирователь 10 опорных уровней. Преобразователь 4 сигналов состоит иэ вычитающих блоков 11, квадраторов 12,аттенюаторов 13 и сумматора 14.

Устройство для приема дискретных сигналов работает следующим образом.

Пусть на входе действует случайный процесс x(t), представляющий собой произвольную смесь сигнала S(t,8) и широкополосной помехи n(t). После дискретизации по времени получают лт выборку х„=(х,,...,х 1), элементы которой х =S (t 1 J) Qn/t — независимы.

Ф 1

После первого функционального преобразователя 1, осуществляющего пре3 образование вида f (х; ) = — -lnW(x, (S, ) /

/S; 0, где W(x; /S; ) — функция плотности вероятностей значений входного воздействия в i-й момент времени при условии действия сигнала S, преобразованный сигнал поступает на входы перемножителей 2, где перемножается с копиями соответствующих составляющих сигнала, которые поступают с выходов генератора 9 копий составляющих сигнала. Последний должен быть синхрониэирован с входным воздействием, т.е. в момент времени t, на первый и второй входы перемножителей 2 должны поступать соответственно значения

f(х;) и q!,;, j =1„!и, i=1,n. Синхронизацию работы генератора 9 копий составляющих сигнала и входного воздействия Обеспечивает синхронизатор 8.

Результаты перемножения f(х,)(р;,, j =1, m в течение длительности сигнала интегрируются В интеграторах 3.

После интегрирования в момент окончания действия сигнала t=t „ на выходах интеграторов 3 формт!Рук!тся статистики

y (x„) = - f(x;,)y (tг), ч- которые поступают на входы каждого преобразователя 4, после этого интеграторы обнуляются по сигналу от синхронизатора 8.

В преобразователе 4», =1,К, из значений статистик у,!=1,m, в соответствии с выражением

Z =-(y(x)+m k )(I,A+kI )(У(х „)+

+тп 1с ) (1) формируются статистики 7.,»=1, Статистику Z можно представить в более удобном с точки зрения реализации вычислений виде:

3ъ! tlat (у, )Ь, (у, як ) у

j=i к где V u V — соответственно k-я к1 Ja (! и j -я компонент6! вектора m k поступающие на управляющие входы пре— образователя 4 сигнала в виде опорных уровней от формирователя 10 опорных уровней; Ь 1 — элемент матрицы

1/2(I(A+k ) . Значения статистики

Z 1, постугают на вход второго функционального преобразователя 5» (экспоненциального преобразователя), )!

=1,".., где осуществляется нелинейное безынерционное преобразование статистики вида е !. Результат преобz» раэования поступает на вход аттенюатора 6» с коэффициентом передачик», определяемым выражением

- !г Г 1т - 1 !!г» =q det (k l< A+Ij exp(- -m k гп )

На выходе аттенюатора 6> формируZ ó ется статистика !к . е о, = 1, R, поступающая на соответствунщий вход сумматора 7. На выходе суматора 7 формируется статистика (:.;,), определяемая выражением ч (W(x S(e))

q (x„) = — — "------«(e) 1е=; + e p W(x „/ 0 !, 3 и являющаяся В1,!х!1,,!1:l сnãнал! м устРО!!с т Ва 3тот с !! !1 1:1 .!(!. !же !! !!ода ваться при ра !. . !ч! !!и сигналов нд схез 141 му отбора максимума, а при обнаружении — на компаратор. После этого сумматор обнуляется по сигналу от синхронизатора.

Сумматор 7 можно выполнить в виде последова ельно соединенных суммирующих усилителей, на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода синхронизатора 8.

Вид преобразования в первом функциональном преобразователе 1 в значительной степени определяется видом действующего распределения вероятностей значений смеси сигнала и помехи.

Так, например, если распределение смеси сигнала и помех описывается законом Рэлея-Райса, то функциональное преобразование f(x,) имеет вид х 1

Е(х;)

40 2g

Реализовать такое преобразование можно с помощью последовательно соединенных квадратора, вычитающего блока и делителя.

Структура генератора 9 копий составляющих сигнала определяется видом обрабатываемого сигнала S(t-8). Если используются гармонические сигналы вида Асоэйс, то в качестве блока 9 может быть использован синтезатор частот.

Формула изобретения

1. Устройство для приема дискретных сигналов, содержащее первый функциональный преобразователь, ш каналов, где m> 1, каждый иэ которых состоит иэ последовательно соединенных

54 53

4 перемножителя и интегратора, входы перемножителей соединены с выхопом первого функционального преобразователя, вторые входы перемножителей соединены с выходами генератора копий составляющих сигнала, вход которого соединен с первым входом синхронизатора, второй выход которого соединен с вторыми входами интеграторов, третий выход синхронизатора соединен с

10 соответствующим входом сумматора, другие входы которого соединены с выхода ми R аттенюаторов, где КЪ 1, второй функциональный преобразователь, о т—

15 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены R преобразователей сигналов, R-1 вторых функциональных преобразователей и формирователь опорных уровней, причем выходы всех интеграторов соединены с входами преобразователей сигналов, выходы которых через вторые функциональные преобразователи соедм25 нены с входами аттенюаторов, соответствующие выходы формирователя опорных уровней соединены с управляющими входами преобразователей сигналов.

2. Устройство по п. 1, о т л и

З0 ч а ю щ е е с я тем, что преобразователь сигналов состоит иэ сумматора и m каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные вычитающий блок, квадратор и аттенюатор, выходы которых соединены с входами сумматора, выход которого является выходом преобразователя сигналов, первые входы вычитающих блоков являются входами формирователя статистики, уп40 равляющими входами которого являются вторые входы вычитающих блоков.

1415453

Составител1 Н.Лазарева

Редактор H,ßöoëà Техред Л.Олийнык Корректор М.Пожо

Заказ 3888/56 Тиразк 660 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4