Устройство для приема бинарных сигналов

 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при построении систем передачи данных. Цель изобретения г повьшение помехоустойчивости при неизвестных или менякяцихся х-ках аддитивного шума в каналах связи. Устр-во содержит г-ры 1 и 2 эталонных сигналов, блоки-3, 4 вычитания, нелинейные элементы (НЭ) 5, 6, интеграторы 7, 8, решающий блок 9. Для достижения цели в устр-во введены два блока 10, 11 задержки, коммутатор 12, накопитель 13, накапливающий сумматор 14, блок 15 логарифмирования . Особенностью работы устр-ва является то, что вместо известной плотности вероятности шума р(.) используется оценка р(.) неизвестной или меняющейся во времени плотности вероятности шума в канале связи. Для обеспечения правильной работы устр-ва требуется синхронная работа накопителя 13, накапливающего сумматора 14 и НЭ 5, 6. Во время ЦИк- g ла вычисления гистограммы накопитель 13 находится в режиме считывания, а накапливающий сумматор 14 - в режиме записи. В промежутках между циклами накапливающий сумматор переходит в режим считывания, а НЭ 5, 6 - в режим коррекции характеристики..1 ил. to ел С0 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1427

А1 (5Н 4 Н 04 1. 25/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4230733/24-09 (22) 14.04;87 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Ленинградский электрогехннческий институт связи им. проф. Бонч-Бруевича (72) Д.А.Копылов и С.И.Лопатин (53) 621.394.6(088.8) (56) Теория передачи сигналов. Учебник для высших учебных заведений.

М.: Радио и связь, 1986, с. 170, рис. 6.2. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА БИНАРНЫХ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при построении систем передачи данных.

Цель изобретения вЂ, повьппение помехоустойчивости при неизвестных или меняющихся х-ках аддитивного шума в, каналах связи. Устр-во содержит г-ры

1 и 2 эталонных сигналов, блоки 3, 4 вычитания, нелинейные элементы (НЭ)

5, 6, интеграторы 7, 8, решающий блок 9. Для достижения цели в устр-во введены два блока 10, 11 задержки, коммутатор 12, накопитель 13, накапливающий сумматор 14, блок 15 логарифмирования. Особенностью работы устр-ва является то, что вместо известной плотности вероятности шума л р(.) используется оценка р(.) неизвестной или меняющеися во времени плотности вероятности шума в канале связи. Для обеспечения правильной ра- боты устр-ва требуется синхронная работа накопителя 13, накапливающего сумматора 14 и НЭ 5, 6. Во время цикла вычисления гистограммы накопитель

13 находится в режиме считывания, а накапливающий сумматор 14 — в режиме записи. В промежутках между циклами накапливающий сумматор переходит в режим считывания, а НЭ 5, 6 — в режим 2 коррекции характеристики. 1 ил. jaaaL

1.427593

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при построении систем передачи данных.

Цель изобретения — повьппение.по5 мехоустойчивости при неизвестных или

Меняющихся характеристиках аддитив.:ного шума в каналах связи.

На чертеже изображена структурная электрическая схема .устройства для приема бинарных сигналов.

Устройство содержит первый и второй генераторы 1 и 2 эталонных сиг;налов, первый и второй блоки 3 и 4

Э вычитания, первый и второй блоки 5

:и 6 нелинейной обработки, первый и второй интеграторы 7 и 8, решающий блок 9, первый и второй блоки 10 и

11 задержки, коммутатор 12, накопитель 13, накапливающий сумматор 14 и блок 15 логарифмирования.

Устройство для приема бинарных сигналов работает следующим образом.

Для вынесения решения в приемнике используется правило максимума правдоподобия, имеющее следующий вид: т

J (1пр(2(с) — 5, (t))) dt

5, т ) (1np(z(r) — в,(t)J)de, (<) зо о, где S,(t) и

S, (t) — передаваемые сигналы, .

Z(t) — сигнал, поступающий на вход приемника и представляющий собой аддитивную смесь информационного сигнала и шума n(t)

p(.) — одномерная. плотность ве40 роятности шума, Особенностью работы устройства для приема бинарных сигналов является то, что вместо известной плотности вероятности шума р(,) используется и оценка р(.) неизвестной или меняющейся во времени плотности вероятности шума в канале связи.

Из входного сигнала Е() в блоках

3 и 4 вычитаются сигналы S<,(t) и

S<(t), сформированные в соответствующих генераторах 1 и 2 эталонных сигналов. Полученные разности (Z(t)

S<(t)) и (Z(t) — $ (t)) с выходов блоков 3 и 4 вычитания поступают на информационный вход соответствующих блоков 5 и 6, каждый из которых имеет характеристику

Y = 1п р(Х), (z) где Х вЂ” сигнал на информационных входах блоков 5 и 6 л р(,) — оценка плотности вероятности шума в канале связи, Сигналы с выходов блоков 5 и 6 интегрируются по времени в интеграторах

7 и 8 от 0 до Т, где Т вЂ” период следования сигналов Sо(t) и S<(t).

В решающем блоке 9 в момент времени Т сравниваются сигналы с выходов интеграторов 7 и 8„ Если выходной сигнал интегратора 7 превьппает выходной сигнал интегратора 8, то на выходе решающего блока 9 формируется

"1", означающая, что принят сигнал

S<. В противном случае формируется

"0" означающий принятие сигнала S

Логический сигнал на выходе решак<цего блока 9 сохраняется в течение всего следующего такта до тех пор, пока не будет принят следующий элемент сигнала. Блоки 10 и 11 задерживают разности E (t) — S,(t)J и CZ(t)

S,(t)) на время Т. Коммутатор 12 пропускает сигнал с выхода блока 10 задержки, когда на его управляющем входе присутствует сигнал "1", или сигнал с выхода блока 11 задержки, когда на управляющем входе присутствует "0". Если в решающем блоке 9 в конце текущего такта принимается правильное решение, то на выход коммутатора 12 в течение следующего такта пропускается задержанный на один такт сигнал шума Il(t) в канале связи. Сигнал с выхода коммутатора 12 записывается в накопитель 13, сохраняющий сигналы << предьдущих тактов. Накапливающий сумматор 14 служит для вычисления гистограммы хранящегося в накопителе 13 сигнала, В начале каждого цикла вычисления гистограммы накапливающий сумматор 14 обнуляется. Диапазон возможных значениИ входных сигналов накапливающего сумматора 14 разбит на ш интервалов. При попадании амплитуды входного сигнала накапливающего сумматора 14 в i-й интервал в его i-ю ячейку (таких ячеек m) добавляется величина, пропорциональная времени пребывания сигнала в i-м интервале. В результате в конце цикла вычисления гистограммы в каждой из m ячеек накапливающего сум-! матора 14 записана величина пропорЭ циональная времени нахождения сигна27593

20

40

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ "-,àêàç 4866/56

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 14 ла, хранящегося в накопителе 13, в соответствующем интервале уровней.

Эта гистограмма используется в кал честве оценки р(° ) плотности вероятности шума в канале связи. По окончании цикла вычисления гистограммы сигнал с выхода накапливающего сумматора 14 через блок 15 логарифмирования поступает на управляющие входы блоков 5 и 6 нелинейной обработки. Характеристика блоков 5 и 6 под воздействием управляющих сигналов корректируется и принимает вид (2), где л р(.) — очередная оценка плотности вероятности шума в канале связи (гистограмма уровней сигнала, хранящегося в накопителе 13).

Для обеспечения правильной работы предлагаемого. устройства требуется синхронная работа накопителя 13, накапливакщего сумматора 14 и блоков

5 и 6 нелинейной обработки. Во время цикла вычисления гистограммы накопитель 13 находится в режиме считывания, а накапливающий сумматор 14— в режиме записи. В промежутках между циклами накапливающий сумматор 14 переходит в режим считывания, а блоки 5 и 6 — в режим коррекции характеристики. Сигнал, управляющий режимами работы накопителя 13, накапливакщего сумматора 14 и блоков 5 и 6, можно сформировать в счетчике-делителе, на счетный вход которого поступают сигналы с выхода блока тактовой синхронизации (счетчик-делитель и блок тактовой синхронизации не показаны).

При включении приемника, когда отсутствуют какие-либо сведения о плотности вероятности шума в канале связи, блоки 5 и 6 нелинейной обработки имеют исходную характеристику, соответствукщую, например, гауссовскому распределению шума. Если в процессе приема первых N сигналов вероятность

-2 ошибки не превышает 10, то в среднем 99 информации, хранящейся в накопителе 13, представляет реализацию аддитивного шума, действунщего в канале связи. При этом гистограмма уровней сигнала, хранящегося в накопителе 13, дает оценку р (. ) плотности вероятности шума. В результате, если исходная нелинейная характеристика блоков 5 и 6 существенно отличается от логарифма плотности вероятности шума в канале, то посл; первого же цикла вычисления гкстогрмаммы и соответствующей коррекции характеристики блоков 5 к 6 помехоустойчивость устройства возрастает. Прк последукщих коррекциях характеристик нелинейных элементов гистограмма даи ет более точную оценку р(.) . Если плотность вероятности р(.) шума меняется с течением времени, то устройство отслеживает эти изменения (соответственно меняется гкстограмма) и корректирует характеристику блоков 5 и 6.

Формула изобретения

Устройство для приема бкнар —,:х сигналов, содержащее два канала. каж"дый из которых состоит кз последовательно соединенных генератора эталонных сигналов, блока вы"ктанкя. блока нелинейной обработки и интегратора, а также решгк,"пкй блок, вь:": — ; которого является выходом устройсòâà для приема бинарных сиги=лов. вторые входы блоков вычитания объединены г-. являются входом устройства для приема бинарных сигналов, а выходы интеграторов соединены с саответствукщк:и входами решающего блока, о т л ив ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения помехоустойчивости прк неизвестных или меняющихся характеристиках аддитквного шума в каналах связи, введены последовательно соединенные,коммутатор, накопитель, накапливакщий сумматор и блок логарифмирования, а также два блока задержки, выходы которых соединены с соответствующими входамк коммутатора, выходы блоков вычитания подключены к входам соответствующих блоков задержки, выход блока логарифмирования соединен с вторыми входами блоков нелкнейнок обработки, а выход решакщего блока подключен к третьему входу коммута"тора.