Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала

 

Использование: в радиотехнике, в частности в широкополосных системах радиосвязи. Сущность изобретения: для повышения помехоустойчивости устройства в режиме слежения за задержкой широкополосного сигнала в нем имеется блок защиты 1 от сосредоточенных по спектру помех, содержащий n параллельных цепей, состоящих из полосового фильтра 2, детектора 3, ключа 4 и порогового элемента 5, и общий сумматор 6, дешифратор 7 команд, блок 8 корреляторов, блок 9 выбора максимального сигнала, пороговый блок 10, блок 11 сканирования, первый и второй ДПКД 12 и 13, генератор 14 копий, первый и второй регистры сдвига 15 и 16, блок 17 формирования опорных сигналов, ключ 18, m временных дискриминаторов 19, m управляемых усилителей 20, сумматор 21 и блок 22 весовых коэффициентов. 1 ил.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в широкополосных системах радиосвязи.

Известно устройство синхронизации широполосных сигналов, содержащее последовательно соединенные блок поиска, блок управления и генератор опорных сигналов, выходы которого соединены с входами опорных сигналов блока поиска, а также последовательно соединенные блок слежения за задержкой широкополосного сигнала, сигнальный вход которого объединен с входом блока поиска, и индикатор захвата, подключенный к второму входу блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу блока поиска, а третий выход к управляющему входу блока слежения за задержкой широкополосного сигнала, к входам опорных сигналов которого подключены выходы генератора опорных сигналов.

Недостатком этого устройства является низкая помехоустойчивость при воздействии мощных сосредоточенных по спектру помех.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала (авт. св. СССР N 964987, кл. H 04 B 1/10, H 04 L 7/04, 18.03.81).

Это устройство не обеспечивает достаточной точности слежения за задержкой принимаемого широкополосного сигнала при воздействии мощных сосредоточенных по спектру помех в связи с искажением формы дискриминационной характеристики. Кроме того, при некоторых комбинациях расположения сосредоточенных по спектру помех возможен срыв слежения за задержкой.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства в режиме слежения за задержкой.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При режекции блоком защиты участков спектра широкополосного сигнала, пораженных сосредоточенными по спектру помехами, искажается дискриминационная характеристика временного дискриминатора, что выражается в уменьшении крутизны дискриминационной характеристики. В связи с этим снижается точность слежения за задержкой принимаемого широкополосного сигнала. Кроме того, при режекции участков спектра сигнала в окрестности его центральной частоты на дискриминационной характеристике могут появиться несколько нулей, что может привести к срыву слежения за задержкой. Использовав m временных дискриминаторов, объединенных по входу и имеющих опорные сигналы с различными интервалами расстановки копий принимаемого сигнала, получают семейство m искаженных в разной степени дискриминационных характеристик. Выходное напряжение каждого временного дискриминатора усиливается или ослабляется в некоторое число раз. Затем выходные напряжения суммируются, что эквивалентно суммированию дискриминационных характеристик при различных ошибках слежения. Коэффициенты усиления или ослабления (далее весовые коэффициенты) выходных напряжений временных дискриминаторов подбираются в зависимости от количества и расположения отключенных парциальных фильтров блока защиты под воздействием сосредоточенных по спектру помех с тем, чтобы результирующая дискриминационная характеристика на выходе сумматора имела по возможности наименьшее отклонение от заданной (неискаженной) дискриминационной характеристики. Тем самым обеспечивается более высокая помехоустойчивость устройства по сравнению с прототипом в режиме слежения за задержкой.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема адаптивного устройства поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала.

Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала содержит блок 1 защиты от сосредоточенных по спектру помех, содержащий n параллельных цепей, состоящих из полосового фильтра 2, детектора 3, ключа 4 и порогового элемента 5, и общий сумматор 6, дешифратор 7 команд, блок корреляторов 8, блок 9 выбора максимального сигнала, пороговый блок 10, блок 11 сканирования, первый и второй ДПКД 12 и 13, генератор 14 копий, первый и второй регистры сдвига 15 и 16, блок 17 формирования опорных сигналов, ключ 18, m временных дискриминаторов 19, m управляемых усилителей 20, сумматор 21 и блок 22 формирования весовых коэффициентов.

Адаптивное устройство поиска и слежения за задержкой широкополосного сигнала работает следующим образом.

Вначале, пока неопределенность временного положения принимаемого сигнала велика, устройство работает в режиме поиска. При этом напряжение ошибки слежения с выхода сумматора 21 не проходит через ключ 18 и блок 11 сканирования на вход генератора 14 копий. Выходные сигналы полосовых фильтров 2 через ключи 4 поступают на общий сумматор 6. В каждом парциальном частотном канале происходит измерение мощности смеси сигнала и помех детектором 3. Результат измерения сравнивается с пороговым уровнем в пороговом элементе 5, при превышении которого выдается команда на отключение соответствующего канала. Эти же команды поступают на дешифратор 7 команд. Нережектируемые частотные составляющие входного сигнала складываются в сумматоре 6 и поступают на сигнальный вход блока корреляторов 8, на опорные входы которого поступают копии псевдослучайной последовательности с выходов первого регистра сдвига 15.

Задержки между опорными сигналами в соседних каналах составляют nT_o, где n целое число; Т_о длительность элементарной посылки ПСП. В каждом корреляторе 8 блока корреляторов осуществляется свертка входного и опорного сигналов в течение времени накопления Т_н, определяемого частотой установочных импульсов, поступающих с ДПКД 13. В блоке 9 выбирается максимальный выходной сигнал блока корреляторов 8, который сравнивается с порогом в блоке 10. Если уровень выходных сигналов корреляторов ниже порога, то пороговый блок 10 выдает команду на блок 11 сканирования, по которой он осуществляет задержку ПСП, формируемой генератором 14 копий, на время nkT_о, где k число корреляторов. С выхода генератора 14 копий псевдослучайная последовательность поступает на первый регистр 15 сдвига, на тактовый вход которого поступает сигнал с выхода ДПКД 12, значение частоты которого задается выходным сигналом дешифратора 7 команд. Частота установочных импульсов блока корреляторов 8 также задается дешифратором 7 команд.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты меньше 50% общего числа каналов, дешифратор 7 команд выдает сигнал, по которому в ДПКД 12 и 13 устанавливаются минимальные коэффициенты деления частоты. В этом случае время накопления в блоке корреляторов 8 минимальное и равно Т_н=Т. Частота тактовых импульсов, поступающих с выхода ДПКД 12 на первый регистр 15 сдвига, такова, что задержка между опорными сигналами соседних корреляторов блока корреляторов 8 равна Т_о.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты больше 50% но меньше 66% дешифратор 7 команд выдает сигнал, по которому коэффициенты деления ДПКД 12 и 13 увеличиваются в 2 раза, и время накопления сигнала блока корреляторов 8 увеличивается в 2 раза (Т_н=2Т). Частота тактовых импульсов первого регистра 15 сдвига уменьшается в 2 раза и, следовательно, задержка между опорными сигналами увеличивается до величины 2Т_о.

Если число отключенных каналов блока 1 защиты больше 66% но меньше 70% общего числа каналов, дешифратор 7 команд выдает сигналы, по которым коэффициенты деления ДПКД 12 и 13 увеличиваются в 3 раза, соответственно задержка между опорными сигналами становится 3Т_о, а время накопления Т_н=3Т. При отключении более 70% частотных каналов блока 1 защиты задержка между опорными сигналами увеличивается до 4Т_о, а время накопления до Т_н=4Т.

По окончании процесса поиска выходным сигналом порогового блока 10 открывается ключ 18 и сигнал ошибки слежения с выхода сумматора 21 поступает через блок 11 сканирования на вход генератора 14 копий. С выхода блока 11 сканирования на тактовый вход второго регистра 16 сдвига поступает тактовая частота, не зависящая от сигналов дешифратора 7 команд. Задержанные копии сигналов с выходов второго регистра 16 сдвига через блок 17 формирования опорных сигналов поступают на входы опорных сигналов временных дискриминаторов 19, на выходе которых образуется напряжение, пропорциональное ошибке слежения. В соответствии с командами блока 1 защиты блок 22 формирования весовых коэффициентов устанавливает требуемые коэффициенты передачи управляемых усилителей 20, выходные сигналы которых, проходя через сумматор 21, уменьшают ошибку слежения до минимальной.

В случае отсутствия сосредоточенных по спектру помех в полосе принимаемого сигнала блок 22 формирования весовых коэффициентов устанавливает коэффициенты передачи управляемых усилителей 20 равными нулю и обеспечивает коэффициент передачи, равный единице, i-го управляемого усилителя, включенного в ветвь с временным дискриминатором, имеющим заданную дискриминационную характеристику, за счет выбранного интервала расстановки копий сигнала.

Формула изобретения

АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ПОИСКА И СЛЕЖЕНИЯ ЗА ЗАДЕРЖКОЙ ШИРОКОПОЛОСНОГО СИГНАЛА, содержащее последовательно соединенные блок защиты от сосредоточенных по спектру помех, блок корреляторов, блок выбора максимального сигнала, пороговый блок, блок сканирования, первый делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД) и первый регистр сдвига, последовательно соединенные генератор копий сигнала, второй регистр сдвига и блок формирования опорных сигналов, ключ, дешифратор команд и второй ДПКД, блок защиты от сосредоточенных по спектру помех содержит n цепей, соединенных параллельно по входу, каждая из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, детектор, пороговый элемент и ключ, выход которого подключен к соответсвующему входу общего сумматора, при этом во всех n цепях вход детектора соединен с другим входом ключа, при этом выходы пороговых элементов являются также адресными выходами блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, управляющие входы первого и второго ДПКД подключены к выходу дешифратора команд, адресные входы которого соединены с адресными выходами блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, выход второго ДПКД подключен к установочным входам блока корреляторов и блока сканирования, первый и второй сигнальные выходы которого подключены соответственно к сигнальным входам второго ДПКД и генератора копий сигнала, выход которого через первый регистр сдвига подключен к установочным входам блока корреляторов, вход и выход ключа подключены соответственно к выходу порогового блока и второму сигнальному входу блока сканирования, управляющий выход которого подключен к управляющему входу второго регистра сдвига, временной дискриминатор, входы опорных сигналов которого соединены с выходами блока формирования опорных сигналов, отличающееся тем, что в него введены m-1 временных дискриминаторов, m управляемых усилителей, сумматор и блок формирования весовых коэффициентов, адресные входы которого подключены к адресным выходам блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, m выходов блока формирования весовых коэффициентов подключены к управляющим входам соответствующих управляемых усилителей, выходы временных дискриминаторов через соответствующие управляемые усилители соединены с входами сумматора, входы опорных сигналов m-1 временных дискриминаторов подключены к дополнительным выходам блока формирования опорных сигналов, сигнальные входы m временных дискриминаторов подключены к выходу блока защиты от сосредоточенных по спектру помех, выход сумматора соединен с другим входом ключа.

РИСУНКИ

Рисунок 1