Приемное устройство адаптивного различения дискретных сигналов

 

Сущность изобретения: устройство содержит антенну 1, смеситель 2 высокой частоты , высокочастотный генератор.3, широкополосный фильтр 4. два смесителя 5 промежуточной частоты, два синтезатора частоты, генератор 7 псевдослучайной последовательности , два полосовых фильтра 8, два квадратичных детектора 9. два интегратора 10, четыре сумматора 11, 14, 20, делитель 12 напряжения, два перемножителя 13, блок 15 сравнения, блок поиска и синхронизации , два вы читателя Т7 и 21, инвертор 18, ограничитель 19. 1-2-4-5-8-9-10-13- 14-15, 3-2, 4-5-8-9-10-13-14-7-6-5. 7-6-5, 10- 17-18-20-21-12-13, 10-17, 17-20. 4-16, 16-7, 16-10, 16-10, 16-14. 16-15, 16-14. 12-13. 10- 11-21, 10-11. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 04 (27/14

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 48669&6/09 (22) 12.09.90 (46) 15.06.92. Бюл. N. 22 (71) Воронежский научно-исследовательский wcwTyT ceaa (72) В.М.Зинчук, Н.П.Мухин, В,И.Парфенов;

Р.А.Потапов и С.С. Гремяченский (53) 621.39.6.6 (088.8) (56)!ЕЕЕ Trans. on Communications, 1/, Com

34, М 7, 1986, с. 669-675. (54) ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОГО РАЗЛИЧЕНИЯ ДИСКРЕТНЫХ .. СИГНАЛОВ (57) Сущность изобретения: устройство содержит антенну 1, смеситель 2 высокой час„„ Ы„„1741286 А1 тоты, высокочастотный генератор.3, широкополосный фильтр 4, два смесителя 5 промежуточной частоты. два синтезатора частоты, генератор 7 псевдослучайной последовательности, два полосовых фильтра

8, два квадратичных детектора 9, два интегратора 10, четыре сумматора 11, 14, 20, делитель 12 напряжения, два перемножителя

13, блок 15 сравнения, блок поиска и синхронизации, два вычитателя 17 и 21, инвертор 18, ограничитель 19; 1-2-4-5-8-9-10-1314-15, 3-2. 4-5-8-9-10-.13-14-7+5, 7-6-5, 1017-18-20-21-12-13, 10-17, 17-20,. 4-16, 16-7, 16-10, 16-10, 16-14, 16-15, 16-14, 12-13, 1011-21, 10-11, 5 ил.

1741286

35

50

Изобретение относится к технике призма и обработки дискретных сообщений и может быть использовано для повышения помехоустойчивости цифровых средств радиосвязи, Известно, что для повышения помехоустойчивости средств радиосвязи в условиях воздействия сосредоточенных по полосе частот помех используются сигналы с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ). Разновидностью ППРЧ является так называемая внутрибитовая ППРЧ, при которой каждый информационный символ (" Единица" и "Нуль" ) длительностью Tr, разбивается на несколько (L) элементов длительностью Т = То/L. Далее каждый из этих элементов излучается на своей рабочей частоте (фиг.1).

В приемном устройстве (в частности, в демодуляторе) обеспечивается сложение элементов сигнала с внутрибитовой ППРЧ, Наилучшие результаты (с точки зрения повышения помехоустойчивости) дает нелинейное сложение элементов сигналов, при котором каждый элемент перед сложением

"взвешивается" со своим весовым множителем, величина которого должна быть обратно пропорциональна дисперсии помехи, воздействующей на данный частотный элемент сигнала; Такое решение необходимо. потому что в реальных условиях радиосвязи, когда действуют помехи. отличающиеся от нормального Случайного стационарного процесса с равномерной спектральной плотностью мощности, различные частотные элементы сигнала с внутрибитовой

ППРЧ, передаваемые на различных несущих частотах, поражаются с разной степенью. В этих условиях для реализации оптимального приема сигналов и обеспечения минимума средней вероятности ошибки при использовании сигналов с внутрибитовой ППРЧ необходимо иметь устройство, формирующее весовые множители.

Такое устройство должно адаптивным образом формировать весовые множители для каждого частотного элемента сигнала.

Известны. работы, описывающие структурные схемы адаптивного приемника, имеющего блок анализатора каналов, который на основе анализа отсчетов согласованных фильтров определяет весовые множители.

В соответствии с этими весовыми множителями устанавливаются коэффициенты усилителей, сигналы с которых подаются на сумматор. На выходе сумматора формируется результирующий сигнал, подстроенный соответствующим образом под помеху.

Однако в этих работах не приводятся конкретные устройства формирования весовых множителей для каждого частотного элемента сигнала с ППРЧ, детально изложены трудности синтеза таких устройств, связанные с тем, что на входе приемника одновременно действуют сигнал и помеха.

В известной работе для формирования весового множителя предполагается в схеме адаптивного приемника иметь идеальный канал измерения мощности помехи.

Однако не указано. какими техническими решениями можно обеспечить получение мощности помехи для каждого частотного элемента сигнала с внутрибитовой ППРЧ.

На фиг. 2 приведена схема известного устройства.

Устройство содержит высокочастотную часть, состоящую из антенны, высокочастотного генератора, смесителя высокой частоты и широкополосного фильтра, генератор псевдослучайной последовательности и два симметричных и разнесенных по частоте подканала 1 и II, в одном из которых, например в первом (1) формируется напряжение, соответствующее информационному символу "Единица", а s другом подканале (II) формируется напряжение, соответствующее информационному символу

"Нуль", первый сумматор и делитель напряжения, блок сравнения и блок поиска и синхронизации.

В известном устройстве антенна 1 соединена с одним входом смесителя 2 высокой частоты, второй вход которого подключен к выходу высокочастотного генератора 3. Выход смесителя 2 высокой частоты через широкополосный фильтр 4 соединен с первыми входами смесителей 5 промежуточной частоты и с входом блока 16 поиска и синхронизации. Другой вход смесителей 5 промежуточной частоты каждого из подканалов и II соединен с выходом синтезатора 6 частоты. Управляющие входы синтезаторов 6 частоты подключены к соответствующим выходам генератора 7 псевдослучайной последовательности, вход которого соединен с первым выходом блока

16 поиска и синхронизации, Выходы смесителей 5 промежуточной частоты через полосовые фильтры 8 подключены соответственно к входам квадратичных детекторов 9, выходы которых соединены с входами интеграторов 10. Вторые входы интеграторов 10 подключены к первому выходу блока 16 поиска и синхронизации. Выходы интеграторов 10 соединены с соответствующими входами первого сумматора 11 и с первыми входами перемножителей 13. Вторые входы перемножителей 13 соединены с выходом делителя 12 напряжения; вход которого подключен к выходу первого сумматора 11.

1741286

Выходы перемножителей 13 подключены к первым входам сумматоров 14, вторые входы которых соединены с вторым выходом блока 16 поиска .и синхронизации. Выход сумматора 14 одного из подканалов соединен с одним из входов блока 15 сравнения, другой вход которого подключен к выходу

: сумматора 14 второго подканала. Третий вход блока 15 сравнения соединен с вторым выходом блока 16 поиска и синхронизации.

Известное устройство работает следующим образом:. "

Сигналы с выхода антенны 1, смешиваясь в смесителе 2 высокой частоты с колебаниями высокочастотного генератора 3, проходят через широкополосный фильтр 4 с полосой пропускания W, обеспечивающей пропускание всех частотных элементов информационных символов "Единица" и

"Нуль", и поступают на первые входы смесителей 5 промежуточной частоты. На вторые входы последних подаются напряжения с выходов синтезаторов 6 частоты. При этом один из синтезаторов 6 частоты, например. I подканала, вырабатывает частоты, соответствующие одному информационному символу (например, единице), а синтезатор 6 частоты !! подканала вырабатывает частоты, соответствующие другому информационному символу (нулю). Выработка со ответствующих частот синтезаторами 6 подканалов I и !! обеспечивается за счет управления ими генератором 7 псевдослучайной последовател ьности. Синхронизация приходящей псевдослучайной последовательности сигналов с опорной псевдослучайной последовательностью сигналов, вырабатываемой генератором 7 псевдослучайной последовательности, осуществляется блоком 16 поиска и синхронизации, При длаьнейшем описании принципа работы известного устройства полагаем, что поиск и синхронизация принимаемой и опорной псевдослучайных последовательностей сигналов обеспечены.

На выходе смесителей 5 промежуточной частоты скачки рабочей частоты снимаются и на выходе полосовых фильтров 8 и

ll подканалов действуют частотные элементы единицы или нуля в зависимости от вида передаваемого информационного символа.

Элементы сигнала с внутрибитовой ППРЧ, : принадлежащие единице, формируются на выходе полосовото фильтра 3 I подканала.на частоте 1!. а элементы сигнала, принадлежащие нулю, формируются на выходе полосового фильтра 8 II подканала на частоте f2, причем-f> Ф fz. Положим для определенности, что в течение одного бита информации (Ть т 0) передаются на разных частотах L элементов сигнала длительностью То каждый, соответствующих символу "Единица".

При этом с выхода полосового фильтра 8 I

5 подканала, имеющего полосу пропускания

ЛИФЫ/To, значительно меньшую частоты

hf„y f<, на вход квадратичного детектора 9 поступает напряжение, пропоциональное смеси сигнала Sl(t) и помехи и!(т). При этом

10 сигнал Sl(t) можно записать в виде

Sl(t) = А!ссоэ catt, k - 1,А; (k I)To — t kTo . (1)

15 где А с — амплитуда k-ro элемента сигнала.

Так как при дальнейшей обработке элементов сигнала с внутрибитовой ППРЧ происходит их некогерентное сложение в сумматоре

20 14, то в записи сигнала (1) исключена начальная фаза, Помеха nl(t) в течение действия k-ro элемента сигнала длительностью То представляет собой стационарный гауссовский шум со средним значением, равным

25 нулю, и может быть выражена на выходе узкополосного полосового фильтра 8 (Л fnp

«1 -) в виде квазигармонического колебания

nl(t) = Akn(t)COS(ant + рК), k = 1; L; (k-1)To < t. < kTo. (2) гДе Akn(t) и Рк- амплитУДа и фаза помехи на выходе полосового фильтра на k-м скачке частоты. рк (0,2л).

Для этого же случая, когда действуют элементы символа ".Единица", с выхода полосового фильтра 8 с.полосой пропускания

Ж, « f2 на вход квадратичного детектора 9

IIподканала поступает напряжение,,пропорциональное только помехе

nil(t) = Akn(t)cos(oint+.фпк), k = 1 L; (k — 1)To t kTo, (3) гДе Akn(t), @Ilk — амплитУДа и фаза помехи на

k-м скачке частоты во II подканале, фщ (0,2л:), Для рассматриваемого случая, когда предполагается, что передаются частотные элементы символа "Единица" на выходе интегратора 10 I подканала в моменты времени t = kTo, k = 1Я, формируется напряжение, пропорциональное

О = А, +- — А . (1; ) -+

1 1

2То 2То

55 (4)

+ — Akc An (K То ) СОЭ Ра, 1

То

k=1, L

1741286 а на выходе интегратора 10 11 подканала в ремножителей 13. В результате сложения на эти же моменты времени формируется на- выходе первого сумматора 11 формируется пряжение. пропорциональное напряжение, пропорциональное

Ull An(kTo).

2 То

5 1

Up(g) =Ul+Ов = Alc+

2 То (5) k=1,1

+ — А „(k Т ) + — Ак А„(k T, )cos yak:.

1 2 1

То То

6,к

1 и,(!

1 1 1

Ор — 2 то

А, + — А.(! т.)+ — Ak,A.(kò.)cospk

2т. То (8) 1 1 z 1

2 То То — A/c+ — А,(> T.)+ — -AkCA. (I T.)COSpk то

k=1,1 а на выходе перемножителя 13 II подканала

1 г

Т

М—

А, +-An(kТо) — напряжение. пропорциональное (! т. ) (9) + — Akc An (k То ) COS PIK

То

При выводе формул (4) и (5) полагалось. что частотный разнос между каналом передачи и дополнительным каналом является незначительным, а поэтому мощности помех е 1 и II подканалах равны.

За счет работы блока 16 поиска и синхронизации в моменты времени t = 1то, k =

1,L, с интеграторов 10 i u Il подканалов происходит сброс напряжения по окончании действия каждого k-ro элемента сигнала е внутрибитовой ППРЧ. а следовательно, по окончании всего информационного бита Тг=

- LTo. Такое сбрасывание обеспечивает формирование выборки напряжения в моменты 1 = kTp, k = 1Л, и одновременное обнуление интеграторов 10. В дальнейшем вся обработка происходит с использованием полученных на интеграторах 10 выборок напряжения.

Напряжения с выходов интеграторов 10 поступают одновременно на вход первого сумматора 11, а также на первые входы пеk = 1,L.

Нормированные напряжения Ul" (8) и Оп" (9) с выходов перемножителей 13 поступают на входы соответствующих сумматоров 14 I и 1! подканалов. В сумматорах 14 в течение времени, равного длительности бита Тг, идет накопление напряжений от всех L элемен тов сигнала. поэтому сумматоры 14 выполняют роль накопителей. Причем при принятом предположении, что передавался информационный символ "Единица" в сумматоре 141 подканала идет накопление нормированных напряжений Ul" (8), в сумматоре 14 II подканала идет накопление нормированных напряжений Ull" (9). Сброс

10 () k = 1,L.

Напряжение О+<11 (6) с выхода первого сумматора 11 поступает на вход делителя 12 напряжений, на выходе которого для мо15 ментов времени t = kTo. k = 1,L, формируются весовые множители р!, равные

Л,+ Л, (k то)+1- Akc An (k To) GEplk

2 Т

2 то то о (7)

k=1Д.

25 Нормирующие весовые множители уп, с выхода делителя 12 напряжений поступают на вторые входы перемножителей 13. В результате на выходе перемножителя 13 I подканала формируется напряжение, 30 пропорциональное

35 накопленных напряжений в сумматорах 14! и !1 подканалов на входы блока 15 сравнения в момент окончания информационного бита т = LTp = T6 o6ecf1e klB erc 33 счет подачи на вторые входы сумматоров 14 импульсов

40 с второго выхода блока 16 поиска и синхронизации. При этом, если период следования импульсов синхронизации, поступающих на входы генератора 7 псевдослучайной последовательности, интеграторов 10. с

45 первого выхода блока 16 поиска и синхронизации равен То. т.е. длительности одного скачка частоты, то период следования импульсов синхронизации. поступающих на вторые входы сумматоров !4

1741286

10 и блока 15 сравнения, с второго выхода блока 16 поиска и синхронизации равен LTo =

Т6, т.е. длительности информационного бита, За счет работы блока 16 поиска и синхронизации напряжения с выходов 5 сумматоров 14 передаются на соответствующие входы блока 15. а сами сумматоры 14 в моменты времени т = пТ, (и = 1,2,...) обнуливаются и готовы к накоплению напряжений при действии элементов сигнала с 10 внутрибитовой ППРЧ следующего информационного символа. На выходе блока 15сравнения в момент окончания информационного бита t = пТг, в результате сравнения напряжений, поступающих на его входы 15 с выходов сумматоров 14 I u II подканалов, принимается решение о передаче того или другого информационного символа ("Единица о1 или "Нуль" о2), Из описания известного устройства сле- 20 дует, что для "взвешивания" элементов сигнала с внутрибитовой ППРЧ используется весовой множитель (k, обратно пропорциональный сумме напряжений, действующих в I и П подканалах (7), 25 ,т «+, (")+T-Ako" (т.) Ю 30 (10)

k- Ц.

Анализ существующей научно-технической литературы по оптимальному приему сигналов в адаптивных средствах радиосвязи с

ППРЧ показывает, что наилучшим с точки зрения повышения их помехоустойчивости, является использование весовых множителей, обратно пропорциональных дисперсии помех на каждом скачке частоты, Примени- 40 тельно к используемым в настоящем тексте обозначениям оптимальный весовой мно- житель должен иметь вид

1 45

Pkopt = 1 2 (11)

АП(1ТО)

Для доказательства преимущества использования весового множителя,и ор (11) 50 перед весовым множителем,и (10) проанаЛИЗИРУЕМ ОТНОШЕНИЕ Pkop Pk. Этс ОтНОШЕние можно представить в виде

pkopt pk= Q + 2Цсоз ply+ 2. (12) где q — отношение сигнал/помеха.

Аkc

aaax. ) Анализ выражения (12) показывает, что во всех случаях, кроме q=1 и рк = л(соэ pk=

= -1), отношение pkop 1, и это отношение тем больше, чем больше значение q, Помехоустойчивость этого технического решения ниже по сравнению с приемными устройствами, в которых нормирование частотных элементов сигналов с внутрибитовой ПП РЧ обеспечивается весовым множителем, величина которого обратно пропорциональна дисперсии помех.

Цел ь изобретения — повышение помехоустойчивости цифровых средств радиосвязи с внутрибитовой ППРЧ в условиях воздействия помех, Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее антенну, высокочастотный генератор, смеситель высокой частоты, ширкополосный фильтр, генератор псевдослучайной последовательности, два симметричных разнесенных по частоте подканала, первый сумматор, делитель напряжения, блок сравнения и блок поиска и синхронизации, введены, первый вычитатель, выход которого соединен с входами инвертора, ограничителя и одним из входов второго сумматора, второй вход которого соединен с обьединенными выходами инвертора и ограничителя, выход второго сумматора соединен с одним из входов второго вычитателя, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход второго вычитателя соединен с входом делителя напряжения. При этом каждый подканал содержит, следовательно, соединенные синтезатор частоты, смеситель промежуточной частоты, полосовой фильтр, квадратичный детектор, интегратор, перемножитель; сумматор, выход которого соединен с соответствующим входом блока сравнения, выходы которого являются выходами всего приемного устройства. Причем входами каждого подканала являются входы соответствующих смесителей промежуточной частоты, которые соединены с выходом широкополосного фильтра и входом блока поиска и синхронизации. Выходы генератора псевдослучайной последовательности соединены с соответствующими входами синтезаторов частоты каждого подканала, Вход генератора псевдослучайной последовательности соединен с одним из выходов блока поиска и синхронизации, второй выход которого соединен с одним из,входов сумматоров и входом блока сравнение. Выходы интеграторов обоих подканалов сое1741286

10

01в= U -Оц

35 (14) 40

50 динены с соответствующими входами первого вычитателя, а входы первого сумматора соединены с соответствующими входами перемножителей обоих подканалов. Кроме того. антенна соединена с одним из входов смесителя высокой частоты, другой вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора, а выход смесителя — с входом широкополосного фильтра.

Введение перечисленных блоков позволяет формировать нелинейные весовые множители. обратно пропорциональные дисперсии помехи для каждого k-го элемента сигнала, с целью адаптивного упрэвления значениями напряжений в и подканалах приемного устройства для получения минимума средней вероятности ошибки.

На фиг. 3 приведена блок-схема предлагаемого устройства.

На фиг. 3 обозначено: поз. 1-16 такие как у известного устройства на фиг. 2; 17— первый вычитатель; I8 — инвертор; 19 — ограничитель; 20 — второй сумматор; 21 — второй вычитэтель.

Предлагаемое устройство содержит антенну 1, высокочастотный генератор 3, выходы которых подключены к соответствующим входам смесителя 2 высокой частоты, выход которого через широкополосный фильтр 4 подсоединен к входам двух смесителей 5 промежуточной частоты и блока I6 поиска и сихронизации, два симметричных разнесенных по частоте подканала I и tl, генератор 7 псевдослучайной последовательности, первый сумматор 11, делитель 12 напряжения, блок 15 сравнения, первый и второй вычитатель 17 и 21, инвертор 18, ограничитель 19 и второй сумматор 20, Выход первого вычитателя 17 соединен с входами инвертора 18, ограничителя 19 и второго сумматора 20, второй вход которого соединен с объединенными выходами инвертора 18 и ограничителя 19. Выход второго сумматора 20 соединен с одним входом второго вычитателя 21, выход которого соединен с входом делителя 12 напряжения, выход которого подключен к вторым входам перемножителей 13 1 и 1! подканалов. Другой вход второго вычитателя 21 соединен с выходом первого сумматора 11, входы которого соединены с входами перемножителей

13 обоих подканалов. Выходы блока 16 поиска и синхронизации соединены с входами генератора 7 псевдослучайной последовательности и одновременно с другими входами интегратора 10 и входами сумматоров

14, объединенными и соединенными с входом блока 15 сравнения, выходы которого являются выходами всего приемного уст20

30 ройства. Входы первого вычитателя t7 соединены с выходами интеграторов 10 соответственно. В ыходы генератора 7 псевдослучайной последовательности соединены с соответствующими входами синтеза- торов частоты в обоих подканалах, Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Положим, что в I подканале действует смесь сигнала с помехой, а во II подканале — только помеха. В этом случае на выходе первого вычитателя 17 имеется напряжение, равное разности напряжений на выходах интеграторов 10 I u II подканалов:

Используя полученные на выходах интеграторов 10 1 и Н подканалов нап ряжения (4) и (5). получим, что

1 1

U1B = — А f

2Тр То (13) k=1,L.

Напряжение U1b (13) с выхода первого вычитателя 17 поступает одновременно на вход второго сумматора 20, на вход инвертора 18, обеспечивающего изменение поступающего на его вход отрицательного напряжения на положительное и усиление этого напряжения в два раза, на вход ограничителя 19, включенного параллельно инвертору 18 и имеющего характеристику вида (фиг.4) О., при 0„ 0;

Uorp—

0 npN Ussx x>О.

Такая характеристика ограничителя 19 обеспечивает прохождение через инвертор

18 напряжения в том случае, если на вхолы ограничителя 19 и инвертора 18 подается отрицательное напряжение. В случае поступления нэ входы ограничителя 19 и инвертора 18 положительного напряжения нэ выходе инвертора 18 напряжение равно нулю, Итак, полагаем, что на входы второго сумматора 20, инвертора 18 и ограничителя

19 поступает положительное напряжение

U1b (13) с выхода первого вычитателя 17, В этом случае, учитывая характеристику (14) ограничителя 19, на одном входе второго сумматора 20 действует напряжение

1 9 1

UlB= A1 +T AkcAn(kТ )СОЗрК о о

11Л..

1741286

14 (18) О (г) = у - А 1с +

1 (19) 1 (1) +(г) 2 То

U ns =2(2 . Аfc+

2 То г

= — An(k То); то (15) (20), (2 1) (22) Ul = „Ао(к Tp) 1 гт. (17) k = 1.L. а на втором входе этого же сумматора 20 напряжение равно нулю. При коэффициенте суммирования во втором сумматоре 20, равНоМ 1, на его выходе имеем напряжение

+ — А! с An (k то ) COS Pg

1 о

Т

k=1,L

Напряжение О+!г! с выхода BToрого сумматора 20 поступает на один иэ входов второго вычитателя 21. В зто же время на другой вход второго вычитателя 21 подается напряжение вида (6) с выхода первого сумматора

11. В результате на выходе второго вычитателя 21 формируется напряжение — А n (k To ) — А с An (k То ) соз pth—

1 г 1

То То

1 1 (А 1с + — Al c An (k To ) COS pill )—

2 То . То

k=1,!

Напряжение 02b (15) с выхода второго вычитателя 21 поступает на вход делителя 12 напряжения, на выходе которого с точностью до постоянной величины. формируется напряжение

1 1 1

02Ь А2 (kÒî) 4

Полученный оптимальный весовой множи.тель.pkopt значение которого обратно пропорционально дисперсии помехи на каждом скачке частоты, подается на вторые входы перемножителей 13. выходное напряжение которых нормализуется в зависимости от величины мощности помех на данном скачке частоты.

Для подтверждения работоспособности предлагаемого устройсгва необходимо рассмотреть случай, когда идет передача элементов информационного символа

"Нуль", В этом случае на выходе интегратора 10 I подканала действует выборка напряжения. равного а на выходе интегратора 10 II подканала

Ul = — -А, + А .(! Т.)+

1 1 гт гт

+ -(- Akc An (k То ) COS +!i о

k=1,L.

Напряжения Ul (17) и Оц (18) с выходов интеграторов 10 соответственно и ! подкэ10 налов поступают на входы первого вычитателя 17, на выходе которого формируется напряжение

U1b = Ul — Ull = — (.A кс + гт.

+ — AkcА (kÒî}СОЗpik)

То

20 !< = 1,1-.

Отрицательное напряжение U1b (19) с выхода первого вычитэтеля. 17 поступает одновременно на один из входов сумматора 20, на вход инвертора 18 и на вход ограничителя 19, Учитывая.вид характеристики (14) ofраничителя 19 на выходе .иввертора 18. имеющего коэффициент усиления 2; формируегса напряжение

+ — Akc An (k То ) COS @ilk ):

То

35 которое поступает на второй вход второго сумматора 20. В результате на выходе второго сумматора 20 формируется напряже40

О+(,) =01b+U.He = Alc+

2 То

45 + — Акс Ап (k То ) сов pl!1;

То

k=1,L, Далее напряжение О+!г! с выхода второго сумматора 20 подается на один из входов второго вычитателя 21,, на второй вход которого подается напряжение с выхода первого сумматора 11, имеющего вид

55 0 (! 2 Т A lc + Т А n (k To ) +

1 1 г

+ — АКс An (k To ) COS фИН;

1 та

k=1,L.

1741286

16

1 1

A „(k Т, ) гтрк

35

45

На выходе второго вычитателя 21 формируется напряжение

1 2

Огь = U+(11 — U+(g) = — T A и (k То ): (23)

k=1,L.

Сравнение напряжений (15) и (23) на выходе второго вычитателя 21 для двух рассмотренных случаев передачи информационного символа "Единица" и информационного символа "Нуль" означает, что они имеют одно и то же значение. Следовательно, предлагаемая схема обеспечивает формирование оптимального весового мно-. жителя для каждого скачка частоты независимо от вида передаваемого информационного символа (" Единица" или "Нуль" ), Таким образом, доказательством достижения поставленной цели могут служить результаты сравнения средней вероятности ошибки на бит Р для известного устройства (фиг.2), в котором в качестве весового множителя,ик используется величина (10) г т, т, A 1с+ — А и (k то)+-1- Akc An (k то) CCSPk о

k - 1,1, и для предлагаемого устройства (фиг.3), в котором в качестве весового множителя,ик используется величина (16) 1 1

/ХАТОР! = 2 г(„На фиг. 5 приведены рассчитанные с помощью ЭВМ зависимости средней вероятности ошибки на бит Ре для известного устройства (кривая 1) и для предлагаемого устройства (кривая 2) как функции отношения сигнал/помеха (E>/бо) при четырех скачках частоты в одном бите (1 =4) и отношении сигнал/внутренние шумы приемника (Es/Оо), равном 13 35 дБ (что соответствует ошибке Ре, = 10 при отсутствии организованных помех).

Из сравнения зависимостей 1 и 2 на фиг.

2 видно, что предлагаемое приемное устройство практически при любом реальном отношении Е /Gn значительн эффективнее

15 известного устройства, вероятность ошибки в предлагаемом устройстве меньше, чем в известном.

Таким образом, при действии помех, поражающих с различной степенью элементы сигнала с внутрибитовой ППРЧ, предлагаемое устройство обеспечивает адаптивное различение информационных символов (" Единица" и "Нуль" ), и повышает помехоустойчивость цифровых приемных уст- ройств средств радиосвязи.

Техническая реализация вычитателей

17 и 21, инвертора 18, ограничителя 19, второго сумматора 21 не вызывает никаких сомнений. Эти устройства реализуются сравнительно просто на существующей элементной базе, которая широко используется в ЭВМ, средствах управления, а также технике радиосвязи и др, Формула изобретения

Приемное устройство адаптивного раз; личения дискретных сигналов, содержащее два канала, каждый из которых состоит. из последовательно соединенных синтезатора частоты. смесителя промежуточной частоты, полосового фильтра, квадратичного детектора, интегратора, перемножителя и сумматора, выходы сумматоров обоих каналов соединены с первым и вторым входами блока сравнения, выходы которого являются выходами приемного устройства, а также антенну и высокочастотный генератор, выходы которых соединены с соответствующими входами смесителя высокой частоты, выход которого через. широкополосный фильтр соединен.с вторыми входами смесителей промежуточной частоты обоих каналов и входом блока поиска и синхронизации, первый выход которого соединен с вторыми входами интеграторов обоих каналов и с входом генератора псевдослучайной последовательности, выходы которого соединены с соответствующими входами синтезаторов частоты обоих каналов, второй выход блока поиска и синхрониэации соединен с вторыми входами сумматоров обоих каналов и третьим входом блока сравнения. выходы интеграторов каналов соединены с соответствующими входами первого сумматора. выход делителя напряжения соединен с вторыми входами перемножителей обоих каналов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены два вычитателя, инвертор, ограничитель и второй сумматор, причем выходы интеграторов каналов соединены с соответствующими входами первого вычитателя, выход которого соединен с первым входом второго сумма1741286

Частатнь!е элементы рсМ ЮмЫ лгуны Риг f

Фиг.2 тора, второй вход которого соединен с объединенными выходами инвертора и ограничителя, вход которого соединен с .выходом первого вычитателя, выход второго сумматора соединен с первым входом второго вычитателя, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого сумматора и входом делителя напряжения.

1741286

ggг

Составитель В.Зинчук

Техред М.Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор М.Петрова

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

Заказ 2093 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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