Генератор комбинированных сигналов баркера



Генератор комбинированных сигналов баркера
Генератор комбинированных сигналов баркера
Генератор комбинированных сигналов баркера

 

H03K3/64 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

Владельцы патента RU 2538279:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) (RU)

Изобретение относится к системам с кодовым разделением каналов или с использованием сигналов с расширенным спектром. Технический результат - получение новых более сложных, нежели сигналы Баркера, сигналов, обладающих значительно большей помехоустойчивостью. Генератор сигналов Баркера-Волынской содержит два формирователя одиннадцатиэлементного сигнала Баркера, первый и второй формирователи трехэлементного сигнала Баркера, первый и второй формирователи семиэлементного сигнала Баркера, тактовый генератор, делитель частоты на три, делитель частоты на семь, делитель частоты на одиннадцать, сумматор по модулю два, инвертор, первый переключатель, второй двухсекционный переключатель и третий переключатель. 3 ил.

 

Изобретение относится к системам с кодовым разделением каналов или с использованием сигналов с расширенным спектром.

Известны двоичные сигналы Баркера (Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник. - М.: Высш. школа, 1983. - С.96), которые также называют «коды Баркера», «двоичные последовательности Баркера» и «канонические последовательности Баркера». Эти сигналы обладают уникальной автокорреляционной функцией, обеспечивающей наивысшую помехоустойчивость при их обнаружении в условиях помех. Таких сигналов восемь и самый длинный из них содержит 13 двоичных разрядов. В условиях аномально мощных помех, например в системах автоматики и телемеханики электрифицированного железнодорожного транспорта, даже сигналы Баркера не обеспечивают требуемою высокую вероятность их обнаружения.

Известны девять сигналов Баркера-Волынской (Волынская А.В. Сигналы Баркера-Волынской // Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения: Материалы 3-ей Российской конф. с международным участием. - М.: Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН, 2012. - С.649-655). Эти сигналы получены путем комбинирования по определенным правилам канонических сигналов Баркера. Однако неизвестно техническое решение устройства для получения этих новых сигналов.

Известен формирователь одиннадцатиэлементного сигнала Баркера (Лабораторный практикум по курсу «Радиотехнические цепи и сигналы»: Учеб. пособие для техн. вузов / Бавыкина В.В., Камсков В.Ф., Кащеев Б.Л. и др. - М.: Высш. шк., 1985. - С.159). Однако данное техническое решение не позволяет получить более сложные сигналы Баркера-Волынской.

Цель изобретения - совершенствование схемы формирователя для получения любого из девяти новых сигналов Баркера-Волынской.

Указанная цель достигается тем, что в схему известного формирователя одиннадцатиэлементного сигнала Баркера вводят трех- и семиэлементные формирователи сигналов Баркера, делители частоты на три, семь и одиннадцать, сумматор по «модулю два» и систему переключателей.

Сущность изобретения состоит в том, что введены второй формирователь одиннадцатиэлементного сигнала Баркера, первый и второй формирователи трехэлементного сигнала Баркера, первый и второй формирователи семиэлементного сигнала Баркера, тактовый генератор, делитель частоты на три, делитель частоты на семь, делитель частоты на одиннадцать, сумматор по «модулю два», инвертор, первый переключатель, второй двухсекционный переключатель, третий переключатель, причем выходы первых формирователей сигналов Баркера соединены с входными клеммами первого переключателя, выходная клемма которого соединена с первым входом сумматора по «модулю два», выходы вторых формирователей сигналов Баркера соединены с входными клеммами первой секции второго двухсекционного переключателя, выходная клемма которой соединена со вторым входом сумматора по «модулю два», выход сумматора по «модулю два» соединен с первой входной клеммой третьего переключателя и с входом инвертора, выход которого соединен со второй входной клеммой третьего переключателя, выход тактового генератора соединен с тактовыми входами первых формирователей сигналов Баркера и с входами делителей частоты, выходы которых соединены с входными клеммами второй секции второго двухсекционного переключателя, выходная клемма которого соединена с тактовыми входами вторых формирователей сигналов Баркера, а выходная клемма третьего переключателя является выходом генератора сигналов Баркера-Волынской, с которой сигнал поступает в канал связи.

На фиг.1 приведена схема формирователя одиннадцатиэлементного сигнала Баркера, содержащего генератор одиночного импульса 1, цифровую линию задержки 2 с отводами, блок весовых коэффициентов 3, сумматор 4.

Формирователь (фиг.1) работает следующим образом. Одиночный импульс, соответствующий логической единице, с выхода генератора одиночного импульса 1 продвигается по цифровой линии задержки 2, выполненной в виде регистра сдвига, слева-направо. Логическая единица с выходов регистра поочередно поступает на сумматор 4 через блок весовых коэффициентов 3, установленных в соответствии с канонической последовательностью Баркера «1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0». Таким образом, на выходе сумматора 4 формируется канонический одиннадцатиэлементный сигнал Баркера.

На фиг.2 для примера приведена последовательность Баркера-Волынской «три-семь», где 1 1 0 - материнская последовательность, а 1 1 1 0 0 1 0 - дочерняя последовательность.

На фиг.3 приведена схема генератора сигналов Баркера-Волынской, включающая быстрый 5 (дочерний) и медленный 6 (материнский) формирователи трехэлементного сигнала Баркера, быстрый 7 и медленный 8 формирователи семиэлементного сигнала Баркера, быстрый 9 и медленный 10 формирователи одинадцатиэлементного сигнала Баркера, генератор 11 тактовых импульсов, делитель частоты на три 12, делитель частоты на семь 13, делитель частоты на одиннадцать 14, сумматор по «модулю два» 15, инвертор 16, первый переключатель 17, второй двухсекционный переключатель 18, третий переключатель 19.

Генератор сигналов Баркера-Волынской работает следующим образом. Формирователи 5, 7 и 9 вырабатывают дочерние-быстрые сигналы Баркера с частотой тактовых импульсов, поступающих с выхода тактового генератора 11. Формирователи 6, 8 и 10 вырабатывают материнские-медленные сигналы Баркера с частотой тактовых импульсов, соответственно в три, семь, одиннадцать раз меньшей поступающих через нижнюю (по схеме) секцию двухсекционного переключателя 18 с выходов делителей частоты 12, 13 и 14.

Дочерний-быстрый сигнал Баркера через переключатель 17 поступает на первый вход сумматора по «модулю два» 15, а материнский-медленный сигнал Баркера через верхнюю (по схеме) секцию двухсекционного переключателя 18 поступает на второй вход сумматора по «модулю два» 15. Логика работы сумматора по «модулю два» 15 такова, что если на одном входе «логический ноль», то для другого входа он работает как повторитель, но, если на одном входе «логическая единица», то для другого входа он работает как инвертор. Поэтому на выходе сумматора по «модулю два» 15 дочерний-быстрый сигнал Баркера будет прямой или инверсный в зависимости от того, какой элемент материнского-медленного сигнала на входе. В результате на выходе сумматора «по модулю два» 15 получается один из девяти новых сигналов Баркера-Волынской. Этот сигнал может быть, в свою очередь, инвертирован инвертором 16 и подан на выход генератора сигналов Баркера-Волынской через переключатель 19. Таким образом можно получить девять сигналов Баркера-Волынской и девять инверсных сигналов Баркера-Волынской.

Например, для получения нового сигнала «три-семь» Баркера-Волынской следует установить переключатель 17 в среднее положение, а переключатель 18 в верхнее положение. При этом на первый вход сумматора по «модулю два» 15 периодически поступает быстрый семиэлементный сигнал Баркера, а на второй его вход - медленный трехэлементный сигнал. На выходе будет получен новый 21 - элементный сигнал «три-семь» Баркера-Волынской (фиг.2).

Таким образом, предлагаемая схема генератора сигналов Баркера-Волынской позволяет получать новые более сложные, нежели сигналы Баркера, сигналы, обладающие значительно большей помехоустойчивостью.

Генератор сигналов Баркера-Волынской, включающий формирователь одиннадцатиэлементного сигнала Баркера, отличающийся тем, что введены второй формирователь одиннадцатиэлементного сигнала Баркера, первый и второй формирователи трехэлементного сигнала Баркера, первый и второй формирователи семиэлементного сигнала Баркера, тактовый генератор, делитель частоты на три, делитель частоты на семь, делитель частоты на одиннадцать, сумматор по «модулю два», инвертор, первый переключатель, второй двухсекционный переключатель, третий переключатель, причем выходы первых формирователей сигналов Баркера соединены с входными клеммами первого переключателя, выходная клемма которого соединена с первым входом сумматора по «модулю два», выходы вторых формирователей сигналов Баркера соединены с входными клеммами первой секции второго двухсекционного переключателя, выходная клемма которой соединена со вторым входом сумматора по «модулю два», выход сумматора по «модулю два» соединен с первой входной клеммой третьего переключателя и с входом инвертора, выход которого соединен со второй входной клеммой третьего переключателя, выход тактового генератора соединен с тактовыми входами первых формирователей сигналов Баркера и с входами делителей частоты, выходы которых соединены с входными клеммами второй секции второго двухсекционного переключателя, выходная клемма которого соединена с тактовыми входами вторых формирователей сигнала Баркера, а выходная клемма третьего переключателя является выходом генератора сигналов Баркера-Волынской, с которой сигнал поступает в канал связи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах мобильной связи. Технический результат состоит в повышении точности и надежности позиционирования внутри зданий, допускающего размещение внутри помещений большого количества позиционирующих передающих устройств, не требующего серьезных изменений спутниковых навигационных приемников или иных компонентов, содержащихся в мобильных устройствах, таких как, например, смартфон, а также в недопущении помех существующим навигационным приемникам.

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в системах опознавания «свой-чужой», использующих в качестве запросных и ответных сигналов шумоподобные, излучаемые на радиочастоте.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении качества частотных характеристик каналов связи.

Изобретение относится к системам связи. Описанное здесь изобретение обеспечивает форму макроразнесения нисходящей линии связи в сетях сотовой связи с коммутацией пакетов.

Изобретение относится к системам беспроводной связи, использующим передачу и прием данных в системе связи с многими входами и многими выходами. Для передачи данных с пространственным кодированием с расширением спектра передающий объект (1) кодирует и модулирует каждый пакет данных для получения соответствующего блока символов данных, (2) мультиплексирует блок символов данных на Ns потоков символов данных для передачи по Ns передающим каналам MIMO-канала, (3) пространственно кодирует с расширением спектра Ns потоков символов данных с помощью матриц управления, и (4) пространственно обрабатывает Ns потоков закодированных с расширением спектра символов для полной CSI передачи по Ns собственным модам или частичной CSI передачи по Ns пространственным каналам MIMO-канала.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении точности определения местоположения мобильного пользователя системы связи.

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к передаче сообщений по радиоканалам с использованием широкополосных шумоподобных сигналов с кодовым разделением абонентов, а также в высокоскоростных системах передачи конфиденциальной информации.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в мобильных системах связи. .

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано в системах радиосвязи, использующих шумоподобные сигналы, в том числе в системах с множественным доступом.

Изобретение относится к импульсной технике. Техническим результатом является возможность зарядки емкостного накопителя от нестабилизированного источника питания до уровня напряжения, превышающего напряжение источника питания, а также возможность изменения уровня напряжения, до которого можно зарядить накопитель, в каждом цикле его зарядки-разрядки вне зависимости от начальных условий.

Устройство относится к высоковольтной импульсной технике и может быть использовано в ускорителях заряженных частиц и устройствах для формирования сильноточных импульсов.

Изобретение относится к области траления морских акваторий и может быть использовано для вывода из строя противодесантных мин и подводных роботов-разведчиков, имеющих неконтактные гидроакустические и магнитные датчики цели и ориентации в прибрежной зоне.

Изобретение относится к устройству для компонентов высоковольтной импульсной системы испытания, предпочтительно для контроля качества мощных трансформаторов. Сущность: в устройстве для компонентов высоковольтной импульсной системы испытания, содержащей генератор импульсов и вспомогательные компоненты, а именно ограничительный разрядный промежуток (2), делитель (3) напряжения и компенсатор (4) перенапряжений, по меньшей мере два из вспомогательных компонентов установлены на общей основной раме с одним единственным головным электродом (11) для вспомогательных компонентов.

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики и может использоваться в различных цифровых структурах и системах автоматического управления, передачи информации.

Изобретение относится к эмиссионной спектроскопии. Технический результат заключается в повышении точности количественного определения исследуемых составов с возможностью работы в режиме спектроскопии с временным разрешением. В заявке описан генератор зажигания для генерирования искрового разряда оптической эмиссионной спектроскопии (OES), в котором искровой разряд обладает формой кривой тока, содержащей первый модулированный участок, который включает множество пиков относительно большого тока и высокого градиента с переменной амплитудой и(или) длительностью между пиками, и второй модулированный участок относительно малого тока и низкого градиента, который по существу не имеет модулированных пиков.

Изобретение относится к области мощной сильноточной импульсной электротехники и может использоваться для генерации мощных импульсов наносекундной длительности.

Изобретение относится к области преобразовательной техники. В состав высоковольтного коммутатора входят блок электронных ключей и быстродействующий коммутатор.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах электроснабжения различных сфер народного хозяйства. Достигаемый технический результат - снижение затрат энергии от внешнего первичного источника электрической энергии.

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для получения электрической энергии из газового электрического разряда. Техническим результатом является повышение стабильности, надежности и эффективности преобразования энергии при работе, который достигается за счет того, что устройство, содержащее первый и второй электроды, разделенные газовым разрядным промежутком, источник высокого напряжения, первый полюс которого соединен с первым электродом, а второй - с первым выводом первой индуктивности, второй вывод которой соединен со вторым электродом, дополнительно снабжено набором первых электродов, разделенных газовыми разрядными промежутками по отношению к второму электроду, и набором источников высокого напряжения, первые полюса каждого из которых соединены с одним из первых электродов набора первых электродов, а вторые полюса источников высокого напряжения из набора источников высокого напряжения соединены с первым выводом первой индуктивности, при этом второй электрод выполнен секционным, а первые электроды разделены между собой изолирующими перегородками, с возможностью образования отдельных газовых полостей между вторым электродом и каждым первым электродом.

Изобретение относится к системам с кодовым разделением каналов или с использованием сигналов с расширенным спектром. Технический результат - обнаружение сигналов более сложных и помехоустойчивых, нежели сигналы Баркера. Обнаружитель комбинированных сигналов содержит один стодвадцатиразрядный регистр сдвига PC, девять сумматоров: СМ121, СМ77/1, СМ77/2, СМ49, СМ33/1, СМ33/2, СМ21/1, СМ21/2, СМ9 с количеством входов соответственно: сто двадцать один, семьдесят семь, семьдесят семь, сорок девять, тридцать три, тридцать три, двадцать один, двадцать один, девять, компаратор КП с резисторами R0, R, R1, R2, R3, R4, R5, потенциометр R6, двухсекционный переключатель П на девять позиций, причем выход каждого разряда, начиная с первого, регистра сдвига PC соединен с соответствующим входом сумматоров, выходы которых соединены с входными клеммами первой секции двухсекционного переключателя П, при этом каждый сумматор содержит операционный усилитель ОУ, инвертирующий вход которого соединен с его выходом, а также с соответствующими выходами регистра сдвига PC через резисторы R непосредственно либо через включенные последовательно с резисторами аналоговые инверторы. 2 ил.
Наверх