Способ установления синхронизации псевдослучайных последовательностей


 


Владельцы патента RU 2542900:

Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" (RU)

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи данных. Технический результат - быстрое установление синхронизации псевдослучайных последовательностей при малой вероятности ложной синхронизации при наличии ошибок в принятой последовательности. Для этого из принятой пилотной последовательности выбирается фрагмент длиной m, на основе которого генерируется последовательность длиной n, которая сравнивается с принятой пилотной последовательностью путем подсчета количества ошибок, и в случае количества ошибок менее заданного порога синхронизация считается установленной, при большем количестве ошибок из пилотной последовательности выбирается другой фрагмент длиной m, после чего вновь осуществляется проверка на установление синхронизации, состоящая в генерировании последовательности длиной n, сравнении ее с принятой пилотной последовательностью, подсчете количества ошибок и сравнении полученного количества ошибок с пороговым значением, если после перебора всех фрагментов длиной m из принятой пилотной последовательности синхронизация не установлена, то из принятой пилотной последовательности осуществляется перебор всех возможных фрагментов длиной m с последовательным инвертированием по одному биту всех бит в выбранном фрагменте и последующей проверкой на установление синхронизации после каждой процедуры инвертирования. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи данных для установления синхронизации псевдослучайных последовательностей большой длины по малому фрагменту этой последовательности (пилотному), принятому из канала связи и возможно содержащему некоторое количество ошибочных символов.

Аналогом данного изобретения является способ, описанный в статье [Калугин Е. Поиск и синхронизация псевдослучайных последовательностей. Современная электроника №9, 2009. С.30-32]. Процесс установления синхронизации заключается в определении величины сдвига принимаемой последовательности относительно опорной. Опорной последовательностью является та же последовательность, вырабатываемая на приемной стороне и сдвинутая на некоторое количество разрядов. После суммирования входной и опорной последовательностей по закону «исключающее ИЛИ» результат поступает на детекторы определенных специфичных для данной последовательности комбинаций. При срабатывании детектора логическое устройство по данным счетчика определяет, на каком такте появилась комбинация и на какое количество разрядов необходимо сдвинуть опорную последовательность для достижения полного совпадения опорной и принимаемой последовательностей.

Существенный недостаток такого способа заключается в том, что при наличии хотя бы одной ошибки в принимаемой пилотной последовательности установить синхронизацию невозможно.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ, описанный в патенте РФ №2320080 от 2005 года [прототип]. Способ установления синхронизации псевдослучайных последовательностей, состоящий в том, что по принятой пилотной последовательности длины n, являющейся отрезком псевдослучайной последовательности длины n, причем n<<N, устанавливается синхронизация между всей принимаемой псевдослучайной последовательностью и вырабатываемой на приемной стороне псевдослучайной последовательностью, предусматривает получение откорректированного значения информационного сигнала путем аналоговой обработки дискретизированных отсчетов информационного сигнала с учетом уточненного предсказанного значения сигнала, полученного на основе рекуррентного преобразования ранее принятых и оцененных информационных сигналов.

Существенным недостатком прототипа является сложность получения оценки принимаемого сигнала, а также невозможность установления синхронизации в случае нескольких подряд ошибочно принятых символов.

Целью изобретения является уменьшение времени на установление синхронизации между принимаемой псевдослучайной последовательностью и последовательностью, вырабатываемой в приемнике с минимальной вероятностью ложной синхронизации при наличии ошибок в принимаемой последовательности.

Поставленная цель достигается за счет того, что способ установления синхронизации псевдослучайных последовательностей, состоящий в том, что по принятой пилотной последовательности длины n, являющейся отрезком псевдослучайной последовательности длины n, причем n<<N, устанавливается синхронизация между всей принимаемой псевдослучайной последовательностью и вырабатываемой на приемной стороне псевдослучайной последовательностью, при этом из принятой пилотной последовательности выбирается фрагмент длиной m, на основе которого генерируется последовательность длиной n, которая сравнивается с принятой пилотной последовательностью путем подсчета количества ошибок, и в случае количества ошибок менее заданного порога r синхронизация считается установленной, при большем количестве ошибок из пилотной последовательности выбирается другой фрагмент длиной m, после чего вновь осуществляется проверка на установление синхронизации, состоящая в генерировании последовательности длиной n, сравнении ее с принятой пилотной последовательностью, подсчете количества ошибок и сравнении полученного количества ошибок с пороговым значением r, если после перебора всех фрагментов длиной m из принятой пилотной последовательности синхронизация не установлена, то из принятой пилотной последовательности осуществляется перебор всех возможных фрагментов длиной m с последовательным инвертированием по одному биту всех бит в выбранном фрагменте и последующей проверкой на установление синхронизации после каждой процедуры инвертирования, если после перебора всех фрагментов с последовательным инвертированием по одному биту всех бит в каждом выбранном фрагменте синхронизация не установлена, то из принятой пилотной последовательности осуществляется перебор всех возможных фрагментов длиной m с последовательным инвертированием по два бита всех бит в выбранном фрагменте и последующей проверкой на установление синхронизации после каждой процедуры инвертирования.

На Фиг.1 представлена структурная схема способа установления синхронизации псевдослучайных последовательностей.

Она содержит:

1 - демодулятор;

2 - блок выбора фрагмента длиной n бит из принятой пилотной последовательности;

3 - генератор отрезка ПСП длиной n;

4 - блок сравнения последовательностей и подсчета количества ошибок;

5 - блок сравнения с пороговым значением допустимого количества ошибок r;

6 - счетчик циклов;

7.1 - блок инвертирования одного бита из фрагмента принятой пилотной последовательности длиной m;

7.2 - блок инвертирования двух бит из фрагмента принятой пилотной последовательности длиной m.

Описываемый способ работает следующим образом. Принимаемая пилотная последовательность A длины n, являющейся отрезком псевдослучайной последовательности длины n, причем n>>N, с выхода демодулятора 1 поступает на вход блока выбора фрагмента длиной m бит из принятой пилотной последовательности 2. Данным фрагментом могут являться первые m бит из принимаемой пилотной последовательности A. Выбранный фрагмент В поступает на генератор отрезка ПСП длиной n 3, при этом правило генерирования ПСП известно. В частности, для линейных рекуррентных псевдослучайных последовательностей или М-последовательностей длиной n=2m-1 необходим фрагмент этой последовательности длины m и полином порядка m, на основе которого можно сгенерировать исходную псевдослучайную последовательность. С выхода генератора полученный отрезок ПСП - D длиной n поступает на вход блока сравнения последовательностей и подсчета количества ошибок 4, на второй вход которого поступает принятая пилотная последовательность A, причем при отсутствии ошибок D≡A. Результатом сравнения последовательностей является количество ошибок, которое сравнивается с пороговым значением допустимого количества ошибок r в блоке сравнения с пороговым значением допустимого количества ошибок r 5. Пороговое значение r выбирается на основании вероятности ошибки на бит и допустимой вероятности ложной синхронизации. Если полученное в результате сравнения количество ошибок меньше заданного порога, то синхронизация считается установленной. В противном случае принимается решение о том, что в выбранном фрагменте В присутствует ошибка и, следовательно, сгенерировать исходную последовательность невозможно. В этом случае с выхода 1 счетчика циклов 6 формируется команда о выборе другого фрагмента В длиной m бит из принятой пилотной последовательности A, после чего снова осуществляется проверка на установление синхронизации, включающая генерирование отрезка последовательности D длиной n, сравнение и подсчет количества ошибок с принятой пилотной последовательностью A, сравнение полученного количества ошибок с пороговым значением r. Если после перебора всех возможных фрагментов из принятой пилотной последовательности A синхронизация не установлена, с выхода 2 счетчика циклов 6 формируется команда о включении блока инвертирования одного бита из фрагмента принятой пилотной последовательности длиной m 7.1. В результате во фрагменте В производят последовательное инвертирование одного из m бит с целью исправить ошибочные биты в выбранном фрагменте В с последующей проверкой на установление синхронизации после каждой операции инвертирования. При этом после каждой очередной операции инвертирования бит из фрагмента последовательности В получают последовательность В. Если после инвертирования по одному биту всех m бит в текущем фрагменте В с последующей проверкой на установление синхронизации после каждой операции инвертирования синхронизация не установлена? с выхода 1 счетчика циклов 6 формируется команда о выборе другого фрагмента В длиной m бит из принятой пилотной последовательности A, после чего выбирается другой фрагмент В, в котором последовательно инвертируется один из m бит с последующей проверкой на установление синхронизации после каждой операции инвертирования. Если после перебора всех возможных фрагментов из принятой пилотной последовательности A и последовательного инвертирования по одному из m бит в каждом фрагменте синхронизация не установлена, с выхода 3 счетчика циклов 6 формируется команда о включении блока инвертирования двух бит из фрагмента принятой пилотной последовательности длиной m 7.2. В результате во фрагменте В производят последовательное инвертирование двух из m бит с последующей проверкой на установление синхронизации после каждой операции инвертирования. Если после инвертирования по два бита всех m бит в текущем фрагменте В с последующей проверкой на установление синхронизации после каждой операции инвертирования синхронизация не установлена, с выхода 1 счетчика циклов 6 формируется команда о выборе другого фрагмента В длиной m бит из принятой пилотной последовательности A, после чего выбирается другой фрагмент В, в котором последовательно инвертируется два из m бит с последующей проверкой на установление синхронизации после каждой операции инвертирования.

Таким образом, поставленная цель достигается за счет исправления ошибочных бит во фрагменте В принимаемой пилотной последовательности А и допущения определенного числа ошибок r при сравнении сгенерированной последовательности D с принимаемой пилотной последовательностью A.

Техническим результатом способа является уменьшение времени на установление синхронизации между принимаемой псевдослучайной последовательностью и последовательностью, вырабатываемой в приемнике с малой вероятностью ложной синхронизации при наличии ошибок в принимаемой последовательности.

Способ установления синхронизации псевдослучайных последовательностей, состоящий в том, что по принятой пилотной последовательности длины n, являющейся отрезком псевдослучайной последовательности длины N, причем n<<N, устанавливается синхронизация между всей принимаемой псевдослучайной последовательностью и вырабатываемой на приемной стороне псевдослучайной последовательностью, отличающийся тем, что из принятой пилотной последовательности выбирается фрагмент длиной m, на основе которого генерируется последовательность длиной n, которая сравнивается с принятой пилотной последовательностью путем подсчета количества ошибок, и в случае количества ошибок менее заданного порога r синхронизация считается установленной, при большем количестве ошибок из пилотной последовательности выбирается другой фрагмент длиной m, после чего вновь осуществляется проверка на установление синхронизации, состоящая в генерировании последовательности длиной n, сравнении ее с принятой пилотной последовательностью, подсчете количества ошибок и сравнении полученного количества ошибок с пороговым значением r, если после перебора всех фрагментов длиной m из принятой пилотной последовательности синхронизация не установлена, то из принятой пилотной последовательности осуществляется перебор всех возможных фрагментов длиной m с последовательным инвертированием по одному биту всех бит в выбранном фрагменте и последующей проверкой на установление синхронизации после каждой процедуры инвертирования, если после перебора всех фрагментов с последовательным инвертированием по одному биту всех бит в каждом выбранном фрагменте синхронизация не установлена, то из принятой пилотной последовательности осуществляется перебор всех возможных фрагментов длиной m с последовательным инвертированием по два бита всех бит в выбранном фрагменте и последующей проверкой на установление синхронизации после каждой процедуры инвертирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции (КАМ), применяемых на линиях многоканальной цифровой связи. Технический результат заключается в снижении величины средней мощности за счет уменьшения различий амплитудных значений векторов сигнальных созвездий и установления их максимальной величины, равной исходному амплитудному значению напряжения синфазной составляющей (СС) u → и с х I и квадратурной составляющей (КС) u → и с х Q .

Изобретение относится к способам приемопередачи дискретной (цифровой) информации и может быть использовано в технике электрорадиосвязи, телеметрии, радиогидролокации и в других областях.

Способ формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции относится к радиотехнике и может использоваться на линиях многоканальной цифровой связи. Достигаемый технический результат - снижение величины пик-фактора формируемого сигнала за счет уменьшения различий амплитудных значений векторов сигнального созвездия, что приведет к повышению помехоустойчивости.

Изобретение относится к области сетевых коммуникаций. Технический результат - повышение точности синхронизации.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приемо-передающей аппаратуре, измерительной технике, для аналогового и цифрового моделирования систем цифровой связи.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах передачи непрерывного информационного потока по каналу (сети) пакетной связи.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к устройствам синхронизации приемника с передатчиком, и может использоваться в приемных устройствах. Технический результат - повышение быстродействия. Устройство содержит: демодулятор (1), дифференцирующую цепь (2), источник постоянного тока (3), ключ (4), колебательный контур (5), пороговый блок (6), формирователь строб-импульсов (7), блок регистрации (8).

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Технический результат - сокращение времени поиска по задержке сигналов, повышение радиозащищенности и помехоустойчивости радиолинии.

Изобретение относится к системам приема, выполненным с возможностью поиска оптимальных коэффициентов передачи цепи обратной связи, и предназначено для синхронизации принятых сигналов.

Изобретение относится к передаче данных в системе защиты линии электропередачи и предназначено для осуществления надежного обнаружения асимметрии задержки канала и обеспечивает точную синхронизацию независимо от того, являются ли задержки канала симметричными или асимметричными.

Изобретение относится к области радиосвязи, а именно к области систем радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Технический результат - повышение точности синхронизации.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приемо-передающей аппаратуре, измерительной технике, для аналогового и цифрового моделирования систем цифровой связи.

Изобретение относится к области цифровой техники и может быть использовано при создании высокоскоростных демультиплексоров цифровых потоков. Технический результат - увеличение пропускной способности при сохранении возможности адаптации под произвольную структуру входного сигнала.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к устройствам синхронизации приемника с передатчиком, и может использоваться в приемных устройствах. Технический результат - повышение быстродействия. Устройство содержит: демодулятор (1), дифференцирующую цепь (2), источник постоянного тока (3), ключ (4), колебательный контур (5), пороговый блок (6), формирователь строб-импульсов (7), блок регистрации (8).

Изобретение относится к системам приема, выполненным с возможностью поиска оптимальных коэффициентов передачи цепи обратной связи, и предназначено для синхронизации принятых сигналов.

Изобретение относится к системе сотовой связи. Технический результат - повышение точности обнаружения канала синхронизации.

Изобретение относится к способам и системам для синхронизации тактовых генераторов в асинхронной распределенной системе. .

Изобретение относится к области обработки информации, а конкретнее к области тактирования в вычислительных системах и микропроцессорах. .

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для цикловой синхронизации сообщений в системах передачи дискретной информации. .

Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи и предназначено для определения сдвига временной синхронизации между базовыми радиостанциями. Технический результат - повышение точности временной синхронизации. Для этого способ временной синхронизации содержит получение от первой базовой радиостанции первого значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи до передачи обслуживания и измерения хронирования приема преамбулы произвольного доступа. Преамбула произвольного доступа передается от оборудования пользователя на вторую базовую радиостанцию во время синхронизации. Способ также содержит получение от второй базовой радиостанции второго значения опережения во времени, используемого оборудованием пользователя для регулирования его хронирования передачи после передачи обслуживания, и определение сдвига временной синхронизации между первой и второй базовой радиостанцией на основании полученных первого значения опережения во времени, второго значения опережения во времени и измерения хронирования приема 3 н.и 17 з.п.ф-лы, 12 ил.
Наверх