Способ настройки цифрового фазового корректора



Способ настройки цифрового фазового корректора
Способ настройки цифрового фазового корректора
Способ настройки цифрового фазового корректора
Способ настройки цифрового фазового корректора
Способ настройки цифрового фазового корректора

 


Владельцы патента RU 2428788:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУ ВПО "СибГУТИ") (RU)

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для коррекции фазо-частотных искажений. Достигаемый технический результат - уменьшение времени и повышение точности настройки фазового корректора. Технический результат достигается за счет того, что на вход линии связи подают пробный дискретный сигнал, на выходе канала связи получают дискретный сигнал, на основе которого формируют левоциркулянтную матрицу, определяют выходной сигнал фазового корректора, определяют приращения выходного сигнала фазового корректора как разности отсчетов выходного сигнала фазового корректора и отсчетов пробного входного сигнала, определяют дискретный спектр первого столбца левоциркулянтной матрицы, определяют дискретный спектр приращений выходного сигнала фазового корректора, определяют дискретный спектр приращений коэффициентов фазового корректора делением дискретного спектра приращений выходного сигнала фазового корректора на дискретный спектр первого столбца левоциркулянтной матрицы канала связи, определяют приращения коэффициентов фазового корректора обратным дискретным преобразованием спектра приращений коэффициентов фазового корректора, определяют новые коэффициенты фазового корректора как разность значений имеющихся коэффициентов и значений приращений коэффициентов.

 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано как для коррекции фазо-частотных искажений, так и для создания устройств, изменяющих фазовый спектр сигналов.

Известен способ настройки фазового корректора [1], при котором сигнал настройки xНАСТР(t) в виде периодической последовательности импульсов малой длительности (длительность импульсов намного меньше периода следования импульсов, частота ωn следования которых кратна частоте ωс среза канала связи) подают на вход канала связи, выходной сигнал канала связи, пропорциональный импульсной характеристике hKC(t) канала связи, синхронно стробируют с интервалом Δt=π/ωc, нормируют и в виде последовательности отсчетов (h(n), -m≤n≤m)

где h-m, …; h-1 - импульсы преддействия,h0 - основное осчетное значение,h+l, …; hm - импульсы последействия, подают на вход фазового корректора, имеющего 2m линий задержек и 2m регулируемых коэффициентов α(n) (α(n)={α-m; …; α0; α1; …; αm}). На выходе фазового корректора формируют систему из 2m+1 линейных уравнений, которую решают итерационным методом и получают коэффициенты фазового корректора, которые соответствуют условию настройки.

Недостатками известного способа настройки фазового корректора является большое время и невысокая точность настройки, а также невозможность настройки фазового корректора в адаптивном режиме.

Целью заявляемого способа является уменьшение времени и повышение точности настройки фазового корректора, а также настройка фазового корректора в адаптивном режиме.

Поставленная цель уменьшения времени и повышения точности настройки достигается тем, что в известном способе настройки, по которому на вход канала связи подают сигнал настройки xНАСТР(t) в виде периодической последовательности импульсов малой длительности, получают сигнал с выхода канала связи, пропорциональный импульсной характеристике hKC(t) канала связи, стробируют, нормируют и в виде последовательности отсчетов импульсной характеристики h(n) подают на вход фазового корректора, на выходе получают сигнал у(n), на основе которого формируют систему линейных уравнений, которую решают итерационным методом и определяют коэффициенты α(n) фазового корректора, из последовательности отсчетов импульсной характеристики канала связи h(n) формируют левоциркулянтную матрицу [H], определяют дискретный спектр H1(jkΩ) (ДПФ) первого столбца левоциркулянтной матрицы [Н], определяют дискретный спектр Hu∂(jkΩ) (ДПФ) последовательности отсчетов идеальной импульсной характеристики hu∂(n) канала связи и фазового корректора, определяют дискретный спектр A(jkΩ) (ДПФ) коэффициентов фазового корректора делением дискретного спектра Hu∂(jkΩ) (ДПФ) последовательности отсчетов идеальной импульсной характеристики канала связи и фазового корректора на дискретный спектр H1(jkΩ) (ДПФ) первого столбца левоциркулянтной матрицы [H], определяют коэффициенты фазового корректора α(n) обратным ДПФ дискретного спектра A(jkΩ) коэффициентов.

Поставленная цель настройки фазового корректора в адаптивном режиме достигается тем, что во время паузы на вход линии связи подают пробный дискретный сигнал хПР(n), на выходе канала связи получают дискретный сигнал уВЫХКС(n), на основе которого формируют левоциркулянтную матрицу [YВЫХКС], определяют выходной сигнал уВЫХФК(n) фазового корректора, определяют приращения выходного сигнала ΔуВЫХФК(n) фазового корректора как разности последовательности отсчетов выходного сигнала уВЫХФК(n) фазового корректора и последовательности отсчетов пробного входного сигнала xПР(n), определяют дискретный спектр YlBЫXKC(jkΩ) (ДПФ) первого столбца левоциркулянтной матрицы [YBЫXKC], определяют дискретный спектр ΔYBЫXФК(jkΩ) (ДПФ) приращений выходного сигнала ΔуBЫXФК(n) фазового корректора, определяют дискретный спектр ΔAФК(jkΩ) (ДПФ) приращений коэффициентов фазового корректора делением дискретного спектра ΔYBЫXФК(jkΩ) (ДПФ) приращений выходного сигнала фазового корректора на дискретный спектр YlBЫXKC(jkΩ) (ДПФ) первого столбца левоциркулянтной матрицы [YBЫXKC] канала связи, определяют приращения Δα(n) коэффициентов α(n) обратным ДПФ дискретного спектра ΔAФК(jkΩ) приращений коэффициентов, определяют новые коэффициенты α1(n) фазового корректора как разность значений имеющихся коэффициентов α(n) и значений приращений Δα(n) коэффициентов.

Поясним предложенный способ настройки фазового корректора, позволяющий уменьшить время и повысить точность настройки на примере. Пусть канал связи имеет импульсную характеристику вида.

Для повышения точности оценивания частотных составляющих при применении дискретного преобразования Фурье (ДПФ) удлиним импульсную характеристику: добавим один нуль справа и один нуль слева, тогда

Составим из элементов импульсной характеристики (3) левоциркулянтную матрицу [Н] вида

Определяем дискретный спектр H1(jkΩ) (ДПФ) первого столбца левоциркулянтной матрицы

Определяем выходной сигнал уВЫХФК(n) настроенного фазового корректора в виде последовательности отсчетов идеальной импульсной характеристики

Определяем дискретный спектр Hu∂(jkΩ) (ДПФ) последовательности отсчетов идеальной импульсной характеристики (6)

Определяем дискретный спектр A(jkΩ) (ДПФ) коэффициентов фазового корректора делением дискретного спектра Hu∂(jkΩ) (ДПФ) последовательности отсчетов идеальной импульсной характеристики канала связи и фазового корректора на дискретный спектр H1(jkΩ) (ДПФ) первого столбца левоциркулянтной матрицы

Определяем коэффициенты фазового корректора α(n) обратным ДПФ дискретного спектра A(jkΩ) коэффициентов

Для проверки правильности найденных коэффициентов фазового корректора подадим на вход канала связи пробный сигнал хПР(n) в виде последовательности отсчетов

Количество отсчетов NПР пробного сигнала должно удовлетворять соотношению вида

где Nh, Nhy - соответственно количество отсчетов импульсной характеристики до и после ее удлинения.

Определяем пробный выходной сигнал уВЫХКСПР(n) на выходе канала связи по методу круговой свертки

Составляем левоциркулянтную матрицу [YВЫХКСПР]

Умножаем матрицу (13) на матрицу -столбец (9) коэффициентов, получаем пробный выходной сигнал уВЫХФКПР на выходе фазового корректора

Сравниваем отсчеты пробного выходного сигнала уВЫХФКПР (n) с отсчетами пробного входного сигнала хПР(n), получаем максимальную ошибку отсчетов выходного сигнала, которая не превышает значения 0.001.

Поясним предложенный способ настройки фазового корректора в адаптивном режиме на примере.

Пусть импульсная характеристика канала связи изменилась и приняла вид

Для повышения точности оценивания частотных составляющих при применении дискретного преобразования Фурье (ДПФ) удлиним импульсную характеристику: добавим один нуль справа и один нуль слева, тогда

Подаем на вход канала связи пробный сигнал вида (10)

хПР(n)={-0.5; 1; +0.5}

Определяем дискретный сигнал на выходе канала связи уВЫХКС(n)

Составим из элементов дискретного сигнала уВЫХКС{n) (17) левоциркулянтную матрицу [YВЫХКС] вида

Определяем выходной сигнал уВЫХФК(n) фазового корректора, умножая матрицу (18) на матрицу- столбец (9) коэффициентов

Определяем приращение отсчетов ΔуВЫХФК(n) выходного сигнала фазового корректора как разность отсчетов выходного сигнала уВЫХФК(n) (19) фазового корректора во время паузы и последователности отсчетов пробного входного сигнала хПР(n) (10)

Определяем дискретный спектр ΔYВЫХФК(jkΩ) (ДПФ) приращений отсчетов выходного сигнала фазового корректора

Определяем дискретный спектр Y1ВЫХКС(jkΩ) первого столбца левоциркулянтной матрицы (18)

Определяем дискретный спектр ΔA(jkΩ) приращений коэффициентов фазового корректора делением дискретного спектра ΔYВЫХФК(jkΩ) (ДПФ) (21) приращений отсчетов выходного сигнала фазового корректора на дискретный спектр YlВЫХКС(jkΩ) первого столбца левоциркулянтной матрицы (22)

Применяем обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ) к дискретному спектру ΔA(jkΩ) приращений коэффициентов(23) и определяем приращения коэффициентов Δα(n) фазового корректора

Определяем новые коэффициенты α1(n) фазового корректора как разность имеющихся значений коэффициентов (9) и значений приращений коэффициентов (24)

Для проверки эффективности работы предложенного способа подадим на вход канала связи последовательность вида

Дискретный сигнал на выходе канала связи уВЫХКС(n) имеет вид

На основе сигнала (27) сформируем левоциркулянтную матрицу

Определяем дискретный сигнал на выходе фазового корректора, умножив матрицу (28) на матрицу-столбец коэффициентов (25)

Вычитая отсчеты выходного сигнала (29) фазового корректора из отсчетов входного сигнала 26 (с добавленными двумя нулями спереди и сзади) хВХ(n)={0; 0;-0.4; 0.3; -0.2; 0;0} определяем ошибку отсчетов выходного сигнала, обусловленную погрешностью настройки коэффициентов фазового корректора

Видно, что ошибка отсчетов выходного сигнала находится на уровне шума квантования, что указывает на высокое качество предложенного способа настройки фазового корректора в адаптивном режиме.

Источники информаци

1. Д.А.Беркович, А.Ю.Лев. Система коррекции стандартных сигналов тональной частоты с автоматической настройкой. - М.: - Изд-во «Связь». - 1972. - 64 с.

Способ настройки цифрового фазового корректора, по которому на вход канала связи подают сигнал настройки xнастр(t) в виде периодической последовательности импульсов малой длительности, получают сигнал с выхода канала связи в виде последовательности отсчетов импульсной характеристики h(n), который подают на вход фазового корректора, на выходе фазового корректора получают сигнал, на основе которого формируют систему линейных уравнений, которую решают итерационным методом, и определяют коэффициенты, отличающийся тем, что формируют пробный дискретный сигнал xпр(n), подают его на вход канала связи во время паузы между импульсами сигнала настройки xнаcтр(t), получают дискретный сигнал yвыхкс(n) на выходе канала связи и получают дискретный сигнал yвыхфк(n) на выходе фазового корректора, определяют приращения выходного дискретного сигнала Δувыфк(n) фазового корректора как разности отсчетов выходного сигнала увыхфк(n) фазового корректора и отсчетов пробного входного сигнала xпр(n), формируют левоциркулянтную матрицу [Yвыхкс] выходного сигнала увыхкс(n) канала связи, определяют дискретный спектр Y1выхкс(jkΩ) первого столбца левоциркулянтной матрицы [Yвыхкс], определяют дискретный спектр Δувыхфк(n) приращений выходного сигнала Δувыхфк(n) фазового корректора, определяют дискретный спектр ΔАфк(jkΩ) приращений коэффициентов фазового корректора делением дискретного спектра Δувыхфк(n) приращений выходного сигнала фазового корректора на дискретный спектр Y1выхкс(jkΩ), определяют приращения Δα(n) коэффициентов α(n) фазового корректора обратным ДПФ дискретного спектра ΔАфк(jkΩ) приращений коэффициентов фазового корректора, определяют новые коэффициенты α1(n) фазового корректора как разность значений имеющихся коэффициентов α(n) и значений приращений Δα(n) коэффициентов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в системе беспроводной связи для оценки сдвига несущей частоты и синхронизации кадра. .

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи широкополосных пилот-сигналов в сети беспроводной связи. .

Изобретение относится к теории информации и предназначено для выделения последовательностей логических нулей либо единиц в процессе декодирования информации из последовательности сверхширокополосных гауссовых импульсов.

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в помехоустойчивом бортовом приемнике радиотехнической системы ближней навигации. .

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для подавления помех между ячейками в системах мультиплексирования с частотным разделением. .

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в приемниках беспроводной системы связи. .

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в приемном устройстве. .

Изобретение относится к беспроводной связи. .

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано в системе улучшенной услуги групповой передачи и широковещательной передачи (EBCMCS). .

Изобретение относится к беспроводной связи

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в широкополосных системах радиосвязи и радионавигации с щумоподобными сигналами с минимальной частотной манипуляцией

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве перестраиваемого преселектора радиоприемных устройств или частотного селектора в возбудителях широкодиапазонных радиопередатчиков

Изобретение относится к области передачи данных на нескольких несущих и, в частности, передаче данных посредством мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (МОЧР) (OFDM)

Изобретение относится к области мобильных радиоустройств

Изобретение относится к радиосвязи, а именно к формированию сигналов в системе связи, и может быть использовано при передаче сигналов спутниковых навигационных систем

Изобретение относится к приемникам спутниковой системы позиционирования (SPS)

Изобретение относится к приемникам спутниковой системы позиционирования (SPS)
Наверх