Цифровой корректор частотной характеристики корреляционного приемника

 

Изобретение относится к технике корреляционного приема и может быть использовано при построении устройств прецизионной корреляционной обработки с малыми частотными искажениями.Цель изобретения - повышение точности коррекции путем минимизации среднеквадратичного уровня искажений свернутого сигнала пс отношению к расчетной форме взаимной корреляционной функции. Цифровой корpe qop 1 частотной характеристики корреляционного приемника содержит корректирующий фильтр 2, генератор 3 калибровочного сигнала, блок 4 настройки корректирующего фильтра, измеритель 5 импульсной характеристики корреляционного приемника, блок 6 памя и, блок 7 корреляционной обработки откорректированного сигнала. Поставленная цель достигается путем введения в устройство измерителя 5 импульсной характеристики корректируемого корреляционного приемника, генератора калибровочного сигнала блока 7 корреляционной обработки откорректированного сигнала и соответствующих связей, за счет чего осуществляется минимизация среднеквадратичного уровня искажений взаимной коореляционной функции по отношению к расчетной форме. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ (ОциАлистичЕских

РЕСПУБЛИК (я)з Н 04 B 3/04

ГОСУДАРСТВ Е Н4ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О 4

00, Юга

К АВТОРСКQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708213/09 (22) 14,04,89 (46) 23,01.92, Бюл. М 3 (72) А. S, Тамбовцев (53) 621,395.654(086,81 (56) Авторское свидетельство СССР

М 10833!9, кл. Н 04 В 3/04, 1982. (54) ЦИФРОБЭЙ КОРРЕКТОР ЧАСТОТНОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ -КОРРЕЛЯЦИОННОГО

ПРИЕМНИКА (57) Изобретение относится к технике корреляционного приема и может быть использовано при построении устройств прецизионной корреляционной обработки с малыми частотными искажениями. Цель изобретения — повышение точности коррекции путем минимизации среднеквадратичного уровня искажений свернутого сигнала пс отношению к расчетной форме взаимной корреляционной функции. Цифровой кор5%„„1707768 А1 ректор 1 частотной характеристики корреляц.IGннсго приемника содержит корректирующий фильтр 2, генератор 3 калибровочного сигнала, блок 4 настройки корректирующего фильтра, измеритель 5 импульсной характеристики корреляционного приемника, блок 6 памя;и, блок 7 корреляционной обработки откорректированного сигнала. Поставленная цель достигается путем введения в устройство измерителя 5 импульсной характеристики корректируемого корреляционного приемника, генератора калибровочного сигнала блока 7 корреляционной обработки откорректированного сигнала и соответствующих связей, за счет чего осуществляется минимизация среднеквадратичного уровня искажений взаимной коореляционной функции по отношению к расче-:ной форме, 2 з,п, ф-лы, 5 ил.

1707758

Изобре ение отн kcL»Tc)l к технике коррелгцио!; iok о пр <е ла L) может быть использова но и; » пос роении уст,.х, тв прецизионной кос.реля..Lо:ннсй of ðàáoòêè с малыми час;отными ) "кажен)»ями. (, ель изо »ретения — повышение точно . г; корр .ци)»уте)» минимизации среднекааf pа ичнсго Y)овk я исK8же> ий оэср)),"того си,.HQ1а сэ отношению к расчетной форме ))эг,))лной корреляцио ной функции

На фИГ. ; nL)eqCтаВЛЕНа СтРУКтУРНаЯ электрическая схема корректора частстной характ. оистики приемчика; нв фиг, 2 — при .е,. ыло. нен) 1 з)лерител:, импульсной

x;pa).;=.p»,т;;.и пр,:е«н»кл; нв фиг. 3 — пример г,ыпо:)не) ия блока корреляционной обpF:0OTx» OT.СррЕКтИрОВаННОГО СИГНаЛа; На фи.. 4 — пример выполнения корректируюLore, L пыра; на фиг. 5 — пр)»ер выполнени> блока настройки корректирующего фильтра. ()) . ;>ревой) корректор 1 частотной характеристикии корре". : öèoí Hoãî приемника содержит корректирующий фильтр 2, генератор ", к-, ибровоного сигнала, блок 4 )астре..хи корректирующего фильтра. иэ.е; )-, ль 5 );млу."scнci хал)акер)" стики пр "я,, .»но с i „)=мни,а, C..:oê 5 г)а;юти, 1ох 7, ррег,-::z. .oík ) с )работки отоек1»оо;-ъ - .с с»г;.-.1а. ,) Е -.ro. 1 .; ..— Каэан .;."Р Е,— г руел)ый,rL - «):-ил Б цифросы» выходом, со,;.р ас)ий с uoTBBHk- -р) емник 9 и ком:гор рс,к,;«а ка »бурсаки (не показан). ...«::„-итель х . кто," и т-.:х» прием,ика (p,"-. 2) со,". к)) —. ..«-а-о;,,2.,""сх 1 опера в- с-й г),1)л т). (1О, .), рсализ"ванн. и ак !.сеэатиьн - чзп-л»). х °, ее у "тройство

;33г", )СОк 42 д.л и;:1, .: . 7 ко" рел= циг чо«обрзбо-ки (фиг, „, сэ.; ржит; х k. и БЬ ) 3, ь. ходной БОП

11, постоя ::lo =эпоми,аюшее устройство (ПЗУ) 15, умно «);те; ь 16. Сул л»втор 17.

Корректиру.ещ)).й фильтр 2 (фиг. 4) содержит входной ЕОП 18, выходной БОП 19, м)- ожите1ь 20, суглл.атор 21. БОП 22.

Блок 4 адэп"ивной настройки (фиг. 5) эдсрж:т БОП 23, БОП 24, у. нэл;итель 25, с )лматор 26,6ОП 27, БОП 2Р) делитель 29, EC..:"(3 ). Умнсжитель 31. с .. м".òoð 32. БОП

33, умножит.ль 34, b0,! 35, квадратор 35,,е;тель 37, умн жите."o 38, .y).ìàòoð 39, умн жи ель 40, с,мматс 41, умножитель

42, yx:íoæëòåëü 43, сумматор 44, У трсйст-вс раоотает следующим образом.

Пассивная по)леха лр:.дставляет собой с> перпозииию отдельных составляющих, повторяющих закон модуляции используемого сигнала S(t) с расстройкой по частоте и задержите. Учитывая, что в подавляющем большинстве случаев расстройка частоты помехи крайне )лала по сравнению с величины „обратно)» длительности сигнала тэ она

5 может считаться нулевой. Поэтому мощность помехи на выходе корреляционного приемника определяется формой взаимной корреляционной функции (ВКФ) используемого сигнала и фильтра корреляционной об10 работки, имеющего частоту настройки Ф, котсрая соответствует ожидаемой частоте полезного сигнала. Наличие в приемнике 8 с цифровым выходом полосового фильтра, ограничивающего ширину спектра входных 5 сигналов переддискретизацией,10 времени и дискретной обработки с шаго.л в блоке 7 корреляционной обработки приводит к искажениям реальной ВКФ r(t) по отношению к расчетной форме r(r), которые проявляют20 ся, в конечном Счете, в увеличении уровня помех. В случае, если ф:»льтр дискретной корреляционной обработки WT(i) получен дискретизацией фильтра W(t), а сигнал перед корреляционной обработкой пропущен

25 через фильтр с частотной характеристикой

H(f), которая удовлетворяет условиям теоремы Котельникова для дискретизации по времени с Lk:агом Т, то искажения ВКФ состоят из рвух ка лпонен

30 ,()- r kL=Д,(t) i Д +)

-4/ еэ

"< г ) = - (! 5 ) ь (г 1 /,Г ф) е а Р гт) ц г

ЮЪ

2 .Г ) оo! ° SL() vl,(f Ф)е>р(2р,Г-,)(Г

-и l ) ! где р = T, 40, WН+Ф1

Ндрт(() = . я оптимальная, фи ч (1 +Ф) э),чс:ки ье реализуемая фильтром с конечной импульснсй характеристикой: частотная характеристика фильтра (черта сверху означает комплексное сопряжение).

Цифровой корректор 1 расчетной характеристики предназначен для приближения сквозной частотной характеристики коррегяционногo приемника В к оптимальной и, 50 следовательно, уменьшения уровня второй компоненты, мощность которой составляет

1 ЛФ

1 ()(г f(ни) н р ()) а(г) (г ф)), г

Учитывая ортогональность обеих компонент друг к другу — это следует из отсут1707769

1 („) 1т (7 ! 5

Ьб ствия пересечения .бластей их инте рирования по часто-,e в формуле (1j получаем, чта уменьшение втаоси компоненты приводит к ,меньшению искажений ВКФ в целом.

Представляя 6() в виде произведения частотных характеристик полосового фильтра приемника 8 с цифровым выходом и коррекирук. цего фильтра 2, импульсные характеристики которых соотьетственно пл(п)п1..М, и,1»(Ь)п - 1...М», можно преобразг ".àòü вырэжение (2) к виду

z - h.» С!» - 2 Re(h» gj + rp, (3) гд= — симвэл эрмитова сопря.кения, некото-ый =»а",ÿð.

КîMrо> е: Tbi арми-аваЛ теплицеeой

;атрицы С i вектора 0 иглеют вид

C., и, н .— F Е И (ь ) 1; „ Vl а, V — .т — Lr 1, fg 7(! — 1! (1V. (;+ г

E.

r, r кафф",öèeìòû а л Ь зависят;алька от пар;.метоав I,cppE.."ÿöèîííîé абоабо-ки могут ", .ть вы лслены заранее для всех гар сигнаг — фи; ьтр, с ка;арыми может работать 1ррел цианный приемник

Вект": касрект",р.ю. а ф!,:.,;„-а 2 ь адяще-. в со тав ци,рава о корректора 1 частот а : характеристики. доставляющий ми -. мум эы. а,«ен .я (3; яв. жется реше,. ем -.истемы линейных;равнений

Ch,-g.

I)

Весь цикл рабаты блока 7 корреляцачна. обработки сигнала с стоит иэ ре .. з ка;иброеки и раачс-с ре+."ма, Вкг аче. ие рек.;ма калибровки осуществляется автомeтически в следующиx случаях: для дапалн тельного улучшения скзоэнай частотной характеристики; при смене несущей частоты — ввиду переключения филыра преселектора и изменения его частотной харак1еаистики; при смене параметров корр ляционней обработки — ввиду изменения оптимальнсй частотной характеристики; принудительна с некоторым темпом, опреen. =-.м.«м э.:спер,;ментально — для компенсации дрейфа частотны . харэктеристик анагаговых уздав или при «х ззмене в результате неи=правности.

1"

25 ."i ;

Во время режима калибров»и бла» 7 корреляционной обработки не работает

Сначала коммутатором (не показан)»аррс»тируемый приемник отключается ат антенны и принимает от генератора калибровочный сигнал в виде пачки L коротких импульсов со спектром, который в десять и более раз перекрывает интервал частот в полосе пропускания приемника 9

В качестве таких импульсов могут испальз зваться, например, радиосигналы с амплит, дой модуляцией или без нее, на несуще. равной частоте настройки приемника 9 и с произведением их длительности на полосу прапускания приемникам, равным 0,1 и менее. Чтобы отклики приемника 9 на каждый импульс не накладывались друг íà друiа период следования импульсов в пачке дслжен превышать длительность импульсной характеристики приемника 9, которая оценивается заранее геред сдачей приел никэ

9 в эксплуатацию. Тс да же путем оценка ровня собственных шумов приемника 9 э» периментально подбирается количество и лпульсов в пачке так, чтобы отношение сигнал/шум при пас едующем когерентном накоплении в измерителе 5 импульсной характеристики приемчика составля! à q =

60 дБ и более. На выходе приемника 9 абразуе1ся когерентная последовательность сигнагав, проггарцианальчых э.вивале> тнай имп 1г;ьснай ха„ак1еристике всех уç Ic приемника hï(ï) с ди" кретам времени Измеритель 5 характер 1cTI ки приемника праизвс„л-. выделение .арактepиcти»и h-р1 на

".îíå сабственнг«шума приемника 9 7утем кагерентнаго чзкап",ения где%(п) — аткли» приемника на! - и импульс.

Измеречный вектор h;. выдается в блок

4 настройки корректирующего фильтра 2, на второй вход которого из блока 6 памяти подаются параметры оптимизации а и Ь, вызываемые, в сваю очередь, командами блока 7 корреляционной обработки в соответствии с текущи л; параметрами корреляционной обработки В блоке 4 сначала вычисляются кемпоненты вектора g и первого столбца матр .цы С па формулам (4), а затем решается система уравнения(6). Рассчитанный вектор,.к выдается в корректирующий фильтр

2. !;а зтам режим калибровки заканчивается.

В .абачем режиме блоки 3-6 не работаю . Сигналы с выхода антенны, проходя чеоеэ риемник 9 и корректирующий фильтр 2

1707766

28, с установл" «ными в ходе калибровки коэффициентами, поступают в блгк 7 корреляционной обработки откорректированного сигнала.

Из>«еритель 5 импульсной характеристики приемника 9 работает следующим образом, Вначале БОП 11 обнуляется. На первый вход сумматора 10 поступают отсчеты сткл> ка > риемника Y:,(и) для текущего импульса ..алиброво" ного сигнала, на второй вход из БОП 11 — накопленныедля предыдуcgего импульса отсчеты, результаты накоплг>«ия каждого тс етэ записываются в ОЗУ 11 по тем же адресам. После окончания калибровочного сигнала посредством блока 12 деления осуществляется нормир вка накопленного отклика на количество импульсов L.

Блок 7 корреляционной сбработки откорректированного ci«.нала работает следующим с бравом. Информация от коректируюц>"-го фильтра 2 поступает во вхэд»ой БОП 13, о-,куда по.;чередно считываяе;ся e,мно «итсл-1, ла второй вхсдумчом ителя 16 из ПЗУ 15 поступают коэффициенты текущс "o фильтра короеляциончо обработки, а номер текущей пэ-,ы

c ;i, - фильтр выдгетса в»а-естве адреса

i,- ни . 13у 15 в блок 6 гамяти. Г. редствскл сумма.пра 7 осуще"-в: eTc суммигс". ",«e ь: -..>«o .1н о- »,-эцио> с г.-„-сами

:..л.е;. ° >- ML . k.оз .т...,л-: >та> т ль-;..= корр . ;ци i «н и сг р ". . --. C ;>., n . c в». да "умма-.ора .7 3.; .»1сываютс.-. в ылодí c.1 Б О! 1 4.

> .Ьррект „;ч-, .и >p;:; отае-, лЕ V/>(, к ) р

".:"""--..,и-" в БО>. "., r-;-.; Cn та:.«д

CiT Г Г «Ек« 1- - 3 nCT,П.-.eT ВО ь. .од . Б л >: ., o » д г."" оcä>«c счлть.

i.аг са в умножи, ". . Б c. < . Top

oc ùccT-. яется сумм:.ссра>;«с в»одной информиации = весами, опр=- enÿ=-мыми коэффициентами кор> ектир ко.цего фил.ьтра г>»(п1, поступающ>«ми i = . БОП 22 í.l втopoi> вход умнож,>тела 20, а результат за;»1сывгется в выхо„"-«оА БС > 19.

Блок 4 настройки:.о"„pci.тирующегс фильтра 2 работает следующлм образом.

Б: П 23 занзсатса Y мпокзнты измере> .>го вектора из,.змгр;Tens ".,импульс>«ой характеристики по,«емн;1«а, а =- БОП 24 -- парам .: pbl оптил«> зац,«л а и, Ь "3 блока 6 па«ляти..1осредствс> у,но-. теля 25 и сумматора 26 осущесталс ется ра чет первого столбца матри ы С и вг «ора g го фср упе (4). Результаты зап с ыва отся в БОП 27 и

Ь

)n

4LJ

5 0 с5

Бло»и 29-44 обеспечивают решение системы урав>-.ен> и (6). Сна«ала БОП 23 обнуляется, первые элементы столбца матрицы

С и ве»тора g поступают на вход делителя

29. э частное заносится в БОП 30 в качестве начального значения. Затем циклично (Г4»1) раз (М» — порядок системы уравнений, равный порядку корректирующего фильтра

2) повторяются следующие операции. С помощью умножителя 31 и сумматора 32 вычисляется величина F». Вектор Х«" полученныи в предыдущем цикле, поступает в умнсжитель 31 из БОП 33. В умножителе 34 вычисляется величина Я». Величина Р„ полученная в пргдыдущем цикле, поступает в умножитель 34 иэ ОЗУ 35, Квадратор 36 вычисляет величину S» и выдает ее в делитель

37, вычисляющий величину Р», которая загисывается е СЗУ 35 взамен вели «11ны Р» . 1.

Величи. а Я» поступает из умножлтеля 34 в умножи-ель 38,; з в-оппй вход ко«срого иэ

Б, П 33 выдается ьгктор i<, полученный в г, «») прегыдуще>л Li «K, е, После "y ",ìèpoâàíèÿ в блоке 39 вектор л" запись!вается в ОЗ" 33 ) ° I

=замен У, " Умножитель 40 совместно с сумматором. 41 выч.«сляет âe. ичину к, На

BTGpoA вход су>лматора 41 из БОП 28 пода>сс. . к.. - поь:-нты ee>Topa rpaeoA части сиь, смы ур.;ь" >.ий. В, лножи-еле 42 выизль;-. ся ь .-,>;-i«,:à nl»,, котора ",ance .>cu, .зуе- ..а ь у. чож>лте,:." 43. Сук:. эти;. 44 вы,; > .. . ->..— .-е гн 1.- систе>.«ь . а те г

«ц> к;ie. -::;щегс=я в Би 1 30

"с- г, «а -: .;е-о r вторые s> c;,>- блоков 40, . И 1-. r>a ПС=.. гдг>Л цЛКЛЕ pC > Е, СTe>L из БС1 3L> вы;ае,ся в блок к ррект ",-:" Loc>cÃo ч л 11тоа 2.

F-к 5 и --,-,> .- -- -а"-а -. - бой l3Y сpcм -.а«c;K>To >«.х по <Ь(о;.1улc {", ко3 и .>re>«Tc,". сГ тимл ац,"> Г и Ь. Ho ep исус лай "ос.—."ц> онном пр; емн> ке, c 7 .орое «>«L oчной обработки, является эд есом ... ен .а для этих коэффициентов. ." о р >л < .- а и 3 о б о е т е н и я

1 i, ровой корректор частотнол рактеристл,л коррелационного пр.,емн>1»а, ссдержа,i«,1 корр=-ктирующи.. ф.«льTp, в:од

K Typo» яв.-бьется F.«oäo÷ для псдключения выхс;э и . >*: «ка. блок настройки корректл"„,юц,ег ;«nьтра, выкод которого под»лючен к упрзвляюгце>«у входу ксрре TL«py>oùeão фи;ьтрз, б.-;nx гамяти, о т л v, ч а ю щ л и с я те>., что. с цг,ь 3 повышения точнс:тл кор„-акции частотной характеристики корреляционного гриемника путем >линимизации с",гдк>екьгдратлчного уровня искажений сверну>.:го си;нала по отношению к расчет170 776В

10 ной форме взаимной корреляционной функции выходного сигнала, и,. лены блок корреляционной обработки откорректированного сигнала. измеритель импульсной характеристики корреляционного приемника, вход которого соединен с входом корректирующего Фильтра, а выход подключен к первому входу блока настройки корректирующего фильтра, второй вход которого соединен с выходом блока памяти, вход которого соединен с выходом корректирующего фильтра, и генератор калибровочного импульса, выход которого является выходом для подключения входа приемника.

2. Корректор по п. 1. о т л и ч а ю щ и йс я тем что измеритель импульсной характеристики приемника выполнен в виде последовательно: соединенных сумматора, первый вход которого является входом измерителя импугьсной характеристики приемника, блока оперативной памяти и блока деления отсчетов калибровочного сигнала. второй выход блока оперативной памят подключен к второму входу сумматора

3, Корректор по пп. 1 и 2, о т и и ч а ю5 шийся тем, что блок корреляционнэ обработки откорректированного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных входного блока оперативной памяти. вход которого является входом блока

10 корреляционной обработки откорректированного сигнала, умножителя, сумматора и выходного блока оперативной памяти, первый выход которого является первым выходом бгока корреляционной обработки

15 откорректированного сигнала, а второй выход подключен к второму входу сумматоре, постоянного запоминающего устройства, первый выход которого является вторым выходом блока корреляционной обработки от20 корректированного сигнала. а второй выход подключен к второму входу умножителя.

1707768

Составитель Ш. Эвьян

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Ред хтор Г.Гербер

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

За а 276 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рвушсквя наб.. 4/5

Цифровой корректор частотной характеристики корреляционного приемника Цифровой корректор частотной характеристики корреляционного приемника Цифровой корректор частотной характеристики корреляционного приемника Цифровой корректор частотной характеристики корреляционного приемника Цифровой корректор частотной характеристики корреляционного приемника Цифровой корректор частотной характеристики корреляционного приемника 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к проводной связи

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах связи с высокой удельной скоростью передачи информации , кодированной сверточным кодом , или при передаче нескольких кодированных потоков в одном канале

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи различных видов информации для коррекции искажений амплитудно-частотных характеристик трактов и каналов связи

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к системам автоматического управления, и может быть использовано для коррекции их динамических характеристик

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для коррекции искажений амплитудно-частотных характеристик трактов и каналов связи

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для коррекции затухания кабеля при его подключении к низкоомному либо высокоомному оборудованию

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для определения амплитудно-временных параметров однократного электрического импульса, источник которого находится в зоне, не доступной для непосредственного контроля

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в регенераторах цифрового сигнала, работающих по симметричным кабельным линиям

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в устройствах обработки аналоговых сигналов

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для автоматической коррекции искажений сигналов трактов систем передачи

Изобретение относится к области цифровой связи и цифровой обработки сигналов

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для коррекции амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) трактов связи

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в качестве способа передачи и приема информации в прямом и обратном направлениях посредством цифровой связи

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для компенсации искажений сигналов трактов систем передачи

Изобретение относится к технике многоканальной связи и может быть использовано для аналоговых телефонных каналов в междугородних, городских и сельскохозяйственных системах связи

Изобретение относится к технике электросвязи и предназначено для использования в цифровых адаптивных приемниках дискретных сигналов с многопозиционной амплитудно-фазовой модуляцией (АФМ)
Наверх