Устройство для определения фазы псевдослучайного сигнала
М ока а Г.
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ (i) 559423
Союз Советских
Социалистимеских
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.09. 75 (21) 2173822/09 (53) М. Кл.
Н 04 7/02
//Q 06 Р 15/36 с присоединением заявки №
Государственный номнтет
Совета Инннстроа СССР по делам нзобретеннй н OTKpblTNH (23) Приоритет(43) Опубликовано25.05,77.Бюллетень №19 (45) Дата опубликования описания12.07.77 (53) УДК 621.394, . 66 2 (088.8) В. Н. Номоконов и Д. О. Яковлев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В, И. Ульянова (Ленина) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗЫ
ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в связных и радиолокационных системах, применяющих псевдослучайные сигналы, Известно устройство для определения фазы псевдослучайного сигнала, содержащее на входе коррелятор, выход которого подключен к входу порогового элемента, в цепи обратной связи которого включен блок управления, и ограничитель, выход которого через первый регистр подключен к одной группе входов блока сумматоров по. модулю два, к друтой группе входов которого подключены выходы разрядов второго регистра, а выходы -. к соответствующим входам арифметического сумматора, к одному из входов которого подключен выход первого регистра, а выход — к управляющему входу второго регистра (lj.
Однако известное устройство не обладает высоким быстродействием.
Цель изобретения - повышение быстродействия.
Для этого в устройство для определения фазы псевдослучайного сигнала, содержащее на входе коррелятор, выход которо-го подключен к входу порогового элемента, в цепи обратной связи которого включен блок управления, и ограничитель, выход ко5 торого через первый регистр подключен к одной группе входов блока сумматоров по модулю два, к другой группе входов которого подключены выходы разрядов второго регистра, а выходы - к соответствующим
10 входам арифметического сумматора, к одному из входов которого подключен выход первого регистра, а выход - к управляющему входу второго регистра, введены первый и второй дополнительные регистры, }б квантователь, весовой блок, блок вентилей считывания и Ъ -разрядный генератор псевдослучайного сигнала (ПСС), при атом вход первого дополнительного регистра соединен с соответствующим входом корреля20 тора через квантователь, а выходы разрядов — к одной из групп входов весового блока, к другой группе входов которого подключены выходы разрядов второго дополнительного регистра, а выходы весово25 го блока подключены к входам слагаемых е
559423 арифметического сумматора, выход суммы которого подключен к управляющему входу второго дополнительного регистра, кроме тот о вторая группа выходов второго регистра через блок вентилей, к управляющему входу которого подключен выход, блока управления, - подключена к соответствующим входам генератора ПСС, выход которого подключен к второму входу коррелятора.
На чертеже приведена структурная схе10 ма устройства, Устройство для определения фазы псевдослучайного сигнала содержит на входе коррелятор 1, выход которого подключен к входу порогового элемента 2, в ц.пи обратной связи которого включен блок управ« ления 3, и ограничитель 4, выход которог через первый регистр 5 подключен к одноЦ группе входов блока 6 сумматоров по модулю два, к другой группе входов которого подключены выходы разрядов второго регистра 7, а выходы - к соответствующим входам арифметического сумматора 8, к одному из входов которого подключен выход первого регйстра 5, а выход - к управляющему входу второго регистра 7, а также первый и второй дополнительные регистры
9 и 10, квантователь 11, весовой блок 12, блок 13 вентилей считывания 14 и и -раэ- 1 рядный генератор ПСС 15. Вход первого дополнительного регистра 9 соединен с соответствующим входом коррелятора 1 че реэ квантователь 11, а выходы разрядовк одной из групп входов весового блока
12, к другой группе входов которого подключены выходы разрядов второго дополнительного регистра 10. Выходы весового блока 12 подключены к входам слагаемых арифметического сумматора 8, выход суммы которого подключен к управляющему входу второго дополнительного регистра 10, кроме того, вторая группа выходов второго регистра 7 через блок 13 вентилей считывания 14, к управляющему входу которого подключен выход блока управления 3, подключена к соответствующим входам генератора ПСС 15, выход которого подключен к второму входу коррелятора 1.
Устройство работает следующим обра- 50 эом.
Поступающий на вход устройства видиосигнал проходит через ограничитель 4 и принимает значения "0 . или 1", которые заполняют регистры 5 и 7 в течение(И Р ) 55 тактов. Одновременно этот же сигнал поступает на вход квантователя 11, на выходе которого вырабатываются числа, определяющие вес каждого принятого элемен тарного сигнала. Эти числа характери i- 60 эуют достоверность принимаемых элементарных сигналов р заполняют разряды до полнительных регистров 9 и 10. Через и тактов после заполнения всех регистров
5, 7, 9 и 10 в первых и. разрядах регистра 7 формируется оценка фазы 9 о, которая по сигналу блока управления 3 вводится через блок 13 вентилей считывания 14, в генератор ПСС 15 в качестве его начального состояния. Генератор ПСС
15 начинает вырабатывать местный сигнал, который сравнивается с принимаемым сигналом в корреляторе 1 ° Корреляционный анализ осуществляется в течение времени ), после чего по сигналу блока управления 3 в пороговом элементе 2 производится сравнение выходного сигнала коррелятора 1 с пороговым уровнем. Б случае превышения этого уровня вырабатывается сигнал захвата фазы fICC.
Если,же уровень в пороговом элементе
2 не превышен, то выполняется новый цикл работы устройства по определению фазы
ПСС. При этом в генератор ПСС 15 записывается новая оценка фазы сигнала Ч„, сформированная во врчя выполнения предыдущего цикла работы, повторяется процедура корреляционного анализа. Описанная последовательность циклов работы устройства продолжается до выработки сигнала захвата фазы ПСС.
Высокая достоверность оценки фазы Р,. в каждом цикле работы устройства достигается путем весового накопления принимаемых элементарных сигналов, которое осуществляется следующим образом.
Квантователь 11 вырабатывает значение веса Ю, принимаемого элементарного сигнала в соответствии с формулой, оптимизирующей вероятность правильного результата при принятии решения по нескольким сигналам, имеющим разную достоверность и =е„
C q.P с
räe P - достоверность элементарного сигнала, определяемая по превышению сигналов определенных уровней квантования. Вес каждого элементарного сигнала Ю эапис сывается в дополнительный регистр 9, являющийся многоуровневым, а двоичное значение этого элементарного сигнала записывается в соответствующий разряд регистра 5. Сумматоры по модулю два блока 6 подключены к выходам разрядов регистров 5 и 7 в соответствии с проверочными соотношениями, справедливыми для данного псевдослучайного сигнала и имеющими вид: ао=g Оa1 3
559423
По мере заполнения регистров 5, 7, 9 и 10 блок 6 сумматоров по модулю два начинает вырабатывать оценки ц, для элементарного сигнала, находящегося на выходе регистра 5, а весовой блок 12 выра- 6 батывает весовые коэффициенты Фо, характеризующие достоверность этих оценок., Beca Wa вырабатываются на основе весов Ж; и Ж элементарных сигналов, используемых при получении данной оценки и lO содержащихся в соответствукяцих разрядах дополнительных регистров 9 и 10. Математически операция вычисления веса %о сводится к выполнению слэдуккцих действий.
От известных значений весов %. > 1 переходятквероятностям Р. и, характеризутацим достоверность сигналов 6„и
at> . Затем определяют вероятность получения правильной оценки сто на выходе сумматора по модулю два и определяют вес этой оценки о 25 ж,=е о
Затем веса 9l< всех оценок суммируются в арифметическом сумматоре 8, на выходе которого вырабатывается итоговое значе- . эО
we оценки сигнала Мо, а на выходе суммы которого вырабатывается вес %, этой оценки. Значение 4z,представляющее результат накопления ряда принятых элементар- ных сигналов, записывается в дополнитель- 85 ный регистр 10 и используется для даль нейшего накопления сигналов и выработки более достоверных оценок, Поскольку вес результата на выходе арифметического сумматора 8 в среднем 40 превышает веса сигналов на его входах, то на дополнительном регистре 10 происходит накопление весов принимаемых элементарных сигналов. Соответственно повышается достоверность оценки фазы ПСС 9;, 45 содержащейся в разрядах регистра 7. Тем самым уменьшается среднее число циклов работы устройства, необходимое для правильной оценки фазы сигнала в шумах, и, следовательно, сокращается среднее время определения фазы ПСС.
Формула изобретения
Устройство для определения фазы псевдослучайного сигнала, содержащее на входе коррелятор, выход которого подключен к входу порогового элемента, в цепи обратной связи которого включен блок управления, н ограничитель, выход которм о через первый регистр подключен к одной группе входов блока сумматоров по модулю два, к другой группе входов которого подключены выходы разрядов второго регистра, а выходы - к соответствукнцим входам арифметического сумматора, к одному иэ входов которого подключен выход первого регистра, а выход - к управляющему входу второго регистра, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, введены первый и второй дополнительные регистры, квантователь, весовой блок, блок вентилей считывания и и, -разрядный генератор псевдослучайного сигнала (ПСС), при етом вход первого дополнительного регистра соединен с соответствующим входом коррелятора через квантователь, а выходы разрядов — с одной иэ групп входов весового блока, к другой группе входов которого подключены выходы разрядов второго дополнительного регистра, а выходы весового блока подключены к входам слагаемых арифметического сумматора, выход суммы которого подключен к управляющему входу второго дополнительного регистра, кроме того, вторая группа выходов второго регистра через блок вентилей, к управляющему входу которого подключен выход блока управления, подключена, к соответствующим входам генератора ПСС, выход которого подключен ко второму входу коррелятора.
Источники информации, принятые во вКимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство по заявке
N. 1902773/09, М. Кл. $06 t- 15/36, 1973.
559423
Составитель A. Кузнецов
Техред Л. демьянова Корректор А, Власенко
Редактор О. тенина
Филиал ПГТ "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 1 3 5 9/1 1 1 Тираж В 15 Поддисное
lIHHHI7H Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
