Способ оценки качества приема двоичных сигналов и устройство для его осуществления

 

Использование: радиосвязь, адаптивные системы Сущность изобретения, устройство содержит частотный детектор 1, фильтр нижних частот 2, пороговый блок 3,1 синхронизатор, 1 блок 5 сумматоров по модулю два. блок 6 счетчиков, блок 7 формирования разрешения сравнения 1 регистр 8, блок 9 элементов ИЛИ - НЕ и инвертор 10. 1-2-3-0-10-5-9-6, 4-7-5, 4-8-5 За счет использования энергии элемента двоичного сигнала для определения значения наиболее надежного отсчета и последующего сравнения с ним значений промежуточных отсчетов обеспечивается повышение точности измерений и расширение динамического диапазона измерений. 2 сзаф-лы, 1 ид

(19) RU (И) 2001529 Cl (51) 5 H 04 B 3 46

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам стсО ед,/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, и иа-ввчк». и лиот н

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

С0

CO

Cll

ЬЭ

МР (21) 4945646/09 (22) 17.06.91 (46) 15.10.93 Бюл Na 37 — 38 (71) Воронежский научно-исследовательский институт связи (72) Мариничев ЕГ; Дрюченко АА; Алферов АГ..

Мурзин В.И.; Харламов В.И. (73) Воронежский научно-исследовательский институт связи (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРИЕМА

ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩ ЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: радиосвязь, адаптивные системы Сущность изобретения: устройство содержит частотный детектор 1, фильтр нижних частот 2, пороговый блок 3, 1 синхронизатор, 1 блок 5 сумматоров по модулю два, блок 6 счетчиков, блок 7 формирования разрешения сравнения 1 регистр 8, блок

9 элементов ИЛИ вЂ” НЕ и инвертор 10.

1-2-3-0-10-5-9-6, 4 — 7-5, 4-8 — 5. За счет использования энергии элемента двоичного сигнала для определения значения наиболее надежного отсчета и последующего сравнения с ним значений промежуточных отсчетов обеспечивается повышение точности измерений и расширение динамического диапазона измерений. 2 сзлф — лы, 1 ип

2001529

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в адаптивных системах с ППРЧ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ оценки качества приема, заключающийся в преобразовании ЧМ-сигнала в двухполярные импульсы, накоплении сигнала и подавлении высших гармоник, принятии решения о переданном символе, формировании импульсов, соответствующих положению фронтов принимаемого сигнала, формировании эон анализа на предполагаемой длине элемента, симметричных относительно середины элемента, проверку совпадения положения фронтов, попадающих в каждую зону анализа (1).

Для реализации этого способа используется устройство, содержащее последовательно соединенные частотный детектор, ФНЧ (интегратор), пороговое устройство, схему формирования импульсов, выход которой соединен с входом одного из счетчиков блока счетчиков и с входами блока сумматоров по модулю два, другие входы которого соединены с выходамн регистра.

Тактовый вход регистра соединен с выходом тактовых импульсов схемы синхронизации, а выход импульсов синхронизации схемы синхронизации соединен с входом данных регистра. Выходы блока сумматоров соединены с соответствующими входами блока счетчиков.

Недостатком данных способа и устройства является невысокая точность и малый динамический диапазон оценки качества приема двоичных сигналов вследствие анализа только краевых искажений, Цель изобретения — повышение точности и увеличение динамического диапазона оценки качества приема дискретных сообщений.

Для достижения этой цели в способе, заключающемся в преобразовании ЧМ-сигнала в двухполярные импульсы постоянного тока, накоплении энергии сигнала, принятии решения о переданном символе, используют fic10 энергию элемента двоичного сигнала, многократно стробируют внутри длительности элемента двоичного сигнала, проверяют совпадения значений отсчетов сигнала с наилучшим, регистрируют число совпадений, а в устройстве, содержащем последовательно соединенные частотный детектор, ФНЧ (интегратор), пороговое устройство. а также блок сумматоров по модулю два, блок счетчиков, регистр, схему синхронизации, выход тактовых импульсов, которой соединен с тактовым входом регистра, выходы которого, кроме первого, сое5

50 динены с входами блока сумматоров по модулю два, введены инвертор, вход которого соединен с первым выходом регистра, а выход — с вторыми входами сумматора по модулю два, схема разрешения сравнения, вход которой соединен с выходом синхроимпульсов схемы синхронизации, а выход— с вторыми входами схем ИЛИ вЂ” НЕ, первые входы которой соединены с выходами блока сумматоров по модулю два, а выходы — с входами блока счетчиков, кроме того, вход информации регистра соединен с выходом порогового устройства.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Входной ЧМ-сигнал преобразуют в двухполярные импульсы постоянного тока, накапливают энергию сигнала, принимают решение о переданном символе, используют всю энергию элемента, многократно стробируют принимаемый сигнал внутри длительности элемента двоичного сигнала, проверяют совпадение значений отсчетов сигнала с наилучшим, регистрируют число совпадений по отсчетам.

Структурная схема устройства, реализующего указанный способ, представлена на чертеже, она содержит частотный детектор

1, ФН I (интегратор) 2, пороговое устройства 3, схему 4 синхронизации, блок 5 сумматоров ло модулю два, блок 6 счетчиков, схему 7 формирования разрешения сравнения, регистр 8, блок схем 9 ИЛИ-НЕ, инвертор 10, Устройство содержит последовательно соединенные частотный детектор 1, ФНЧ (интегратор) 2, пороговое устройство 3, регистр 8, вход данных которого соединен с выходом порогового устройства 3. Тактовый вход регистра 8 соединен с выходом тактовых импульсов схемы синхронизации 4, выход синхроимпульсов которой соединен с входом схемы 7 формирования разрешения сравнения. Выходы регистра 8, кроме nepsoro, соединены с первыми входами блока 5 сумматоров по модулю два, вторые входы которого соединены через инвертор 10 с первым выходом регистра 8. Выходы блока

5 сумматоров по модулю два соединены с первыми входами блока 9 схем ИЛИ вЂ” НЕ, вторые входы которого соединены с выходом схемы 7 формирования разрешения сравнения, а выходы — с входами блока G счетчиков, Работаег устройство следующим образом.

ЧМ-сигнал поступает на вход частотного детектора 1, где преобразуется в двухполярные импульсы постоянного тока, которые поступают затем на вход ФНЧ 2, 2001529 накапливаются и с выхода ФНЧ 2 поступают на вход порогового устройства 3, где принимается решение о переданном символе. Сигнал с выхода порогового устройства

3 поступает на вход данных регистра 8 и продвигается по регистру 8 тактовыми имnynt ñýìè 1т.и. = n Ет, Где Гт — тактовая частота передачи цифровой информации, и — целое число, в данном случае и = 6), которые формируются в схеме 4 синхронизации, и поступают на тактовый вход регистра 8, С выходов регистра 8 значения отсчетов сигнала поступают на первые входы сумматоров по модулю два, а на вторые входы сумматоров по модулю два отсчет поступает с первого выхода регистра 8, проинвертированный инвертором 10. Таким образом, в блоке 5 сумматоров по модулю два происходит сравнение значений отсчетов сигнала с наилучшим. В случае несовпадения (поскольку наилучший отсчет проинвентирован) на выходе сумматора по модулю два появляется "1". Значения результатов с выходов сумматоров по модулю два поступают на первые входы схем ИЛИ-НЕ блока 9, на вторые входы которых поступает сигнал с выхода схемы 7 формирования разрешения сравнения, а на ее вход поступают синхроимпульсы с выхода схемы 4 синхронизации.

Сигнал разреыения сравнения сформирован так, что находится на границе элемента двоичного сигнала и представляет собой короткий импульс, который разрешает прохождение результатов сравнения на вход блока 6 счетчиков.

Таким образом, наилучший отсчет двоичного сигнала априорно определяется в конце элемента двоичного сигнала, где значение сигнала при накоплении на ФНЧ (интеграторе) достигает своей максимальной величины.

По этой причине (накопление сигнала на интеграторе) очевидно, что значения отсчетов сигнала имеют неодинаковую вероятность появления ошибок в них и позволя1от учитывать при анализе совокупность искажений сигнала (как краевых искажений, так и дроблений).

Результаты сравнения по отсчетам поступают на вход счетчиков 6. где фиксируются.

Вариант реализации схемы 7 формирования разрешения сравнения 7 представлен на фиг.3.

Формула изобретения

СПОСОБ 011П1КИ КЛЧЕСТВЛ 111 И1. МЛ ЛВ011Ч11ЫХ сип1ллов 1 . YcrroAcTno для г11> Осл11вст11ЛЕ1111Я

1, Способ оценки качества приема двоичных сигналов, заключающийся в преобраСхема формирования разрешения сравнения работает следующим образом. На вход данных регистра 3.1 поступает тактовая частота FT с выхода схемы синхрониза5 ции. На тактовый вход регистра 3.1 приходит высокая опорная частота F«. = Рт, N. где N — целое число. По фронту тактовой частоты Ft при действии фронта Р«на первом выходе регистра 3.1 появляется "1", которая поступает на первый вход схемы

И-НЕ 3,2. На втором входе регистра 3.1 появляется "0", который через инвертор 3,3 поступает на второй вход схемы И-НЕ 3.2.

Таким образом, по фронту тактовой частоты

15 FT формируется короткий перепад разрешения, положение которого соответствует границе элемента двоичного сигнала, При приходе следующего фронта Fpn на втором выходе регистра 3.1 тоже появляет20 ся "1", которая через ин вертор 3.3 поступает на второй вход схемы И-НЕ 3.2. На этом импульс разрешения заканчивается. Регистр 3.1 также, как и регистр 8 на фиг.2, выполнен на микросхеме 564ИР2.

Заявляемый способ обеспечивает расширение динамического диапазона измерений и, следовательно, повышение точности измерений за счет использования энергии элемента двоичного сигнала для определения значения наиболее надежного отсчета и последующего сравнения с ним значений промежуточных отсчетов.

Эту процедуру можно рассматривать как оценку отношения сигнал/шум при

35 меньших длительностях информационного символа и при меньшем времени интегрирования. Очевидно, что если совпадение с априорно наиболее надежным отсчетом имеет место при времени интегрирования, 40 меньше длительности элемента двоичного сигнала, то отношение сигнал/шум велико.

Исследования показывают хорошую чувствительность устройства, а результаты измерений подтверждают возможность по45 ставить в однозначное соответствие появление ошибки в разных отсчетах и такую характеристику, как отношение сигнал/шум. (56) Бухвинер В.Е, Оценка качества радиосвязи, - M,: Связь, 1974, с.56, 55 зовании частотно-модулированного сигнала в двухполярные импульсы постоя11ного тока, проверке совпадений значений отсчетов. регистрации числа совпадений, отличающийся тем, что, с

2001529

Составитель Е.Мариничев

Техред М.Моргентал Корректор О,Кравцова

Редактор А,Купрякова

Заказ 3133

Тираж Подписное, НПО " Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101 целью повышения точности и расширения динамического диапазона оценки качества приема дискретных сообщений, проверка совпадений значений отсчетов производитсяя сравнением значений промежуточных отсчетов, взятых внутри двоичного элемента, со значением последнего априорно наиболее надежного отсчета, определяемого в конце двоичного элемента.

2. Устройство для оценки качества приема двоичных сигналов, содержащее последовательно соединенные частотный детектор, фильтр нижних частот и пороговый блок, блок сумматоров по модулю два, блок счетчиков, синхронизатор и регистр, тактовый вход которого соединен с выходом тактовых импульсов синхронизатора, выходы регистра соединены с первыми входами блока сумматора по модулю два, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и расширения динамического диапазона оценки качества приема диск5 ретных сообщений. введены блок формирования импульсов разрешения сравнения, вход которого соединен с соответствующим выходом синхронизатора, блок элементов ИЛИ - НЕ, первые входы кото10 рого соединены с выходами сумматора по модулю два, вторые входы - с выходом блока формирования импульсов разрешения сравнения, а выходы - с входами блока счетчиков, а также инвертор, вход которого

"5 присоединен к первому выходу регистра. а выходы - к вторым входам блока сумматоров по модулю два, выход порогового блока подключен к входу данных регистра.