Устройство синхронизации м-последовательности с инверсной модуляцией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050774 (21) 2046757/18-21

Союа Советским

Ссщивлистических

Республик

<и>7О2534

Ж

)У (51) М. Кл. "" ----.-с присоединением заявки H9 .—

Н 04 L 7/02

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано051279. Бюллетень Но 45 (53) УДК 821. З82 (088. 8) Дата опубликования описания 08-12.79 (72) Авторы изобретения

К.М.Саккус, Ю.С.Сафронов и Ю.В.Зуев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ

М-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

С ИНВЕРСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

При использовании таких последовательностей известные устройства для синхронизации М-последовательностей не позволяют осуществить ввод их в синхронизм в те интервалы времени, когда на их вход поступает инвертированный отрезок последовательности.

Чем больше длительность инвертированного отрезка и чем выше вероятность его появления, тем больше среднее время ввода этих устройств в синхронизм. После ввода этих устройств в режим создания опорной последовательности различение синхронного или несинхронного состояний генератора может начаться только с приходом сигнала, указывающего границу информационного символа. Время от момента ввода генератора в режим создания, опорной после-довательности до прихода первой метки, указывающей эту границу, теряется бесполезно, увеличивая общее вре-мя синхронизации устройства.

Цель изобретения — уменьшение времени синхронизации.

Указанная цель достигается тем, что в устройство синхронизации M- последовательности с инверсной модуляцией, содержащее переключатель р"..яма работы, первый вход которого sfè

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в приемных устройствах систем связи, радиолокации и радионавигации.

Известно устройство синхронизации

M — последовательностей с инверсной модуляцией, состоящее из генератора

N- последовательности, выполненного на регистре сдвига с обратными связями через сумматор по модулю 2, пере ключателя режима работы, который переключает устройство либо в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора, либо в режим формирования местной последовательности, кор- 15 релятора с устройством обработки функции взаимной корреляции принимаемой. и опорной последовательностей и с пороговым элементом, логической схемы выделения тактовых импульсов, опреде- 20 ляющей границы информационных символов, передаваемых с помощью М-последовательности, устройства, з- дающего время анализа взаимокорреляцлонной функции принимаемой и опорной последовательностей и элемента запрета, Для передачи информации используемая

М- последовательность подвергается инверсной модуляции (отдельные ее части передаются в обратном коде) (1). 30

702534 ляется входом устройства, первый выход соединен с первым входом генератора М- последовательности, выполненного на регистре сдвига с обратной связью через сумматор по модулю два, коррелятор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй

° вход соединен с выходом генератора

М- последовательности и вторым входом переключателя, режимов работы, блок обработки функции взаимной кор. реляции первый вход которого соеди1О нен с выходом блока задающего время анализа и первым входом элемента запрета, второй вход которого через пороговый элемент соединен с первым выходом блока обработки функции взаимной корреляции, а. выход элемента запрета соединен с третьим входом переключателя режимов работы, введены блок памяти знака перемножения, блок сброса, блок замыкания обратной свя- 20 зи и блок коррекции обратной связи, второй вход блока обработки функции взаимной корреляции соединен с вторым выходом переключателя режимов работы, третий вход — соединен с пер- 25 вым выходом коррелятора и входом блока замыкания обратной связи, а второй вйход — соединен с первым входом блока сброса, второй вход которого соединен с первым выходом блока замы- 30 кания обратной связи и четвертым входом переключателя режимов работы, третий вход - соединен с третьим выходом переключателя режимов работы, четвертый вход — соединен с первым 35 выходом блока памяти знака перемноженйя, а второй выход - соединен с входом блока памяти знака перемножения, второй ныход блока замыкания обратной связи через блок коррекции,а выход — соединен с третьим входом коррелятора, четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока памяти. знака перемножения, обратной связи соединен с вторым нходом генератора

М-последовательности.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства синхронизации М-последовательности с инверсной модуляцией.

Устройство синхронизации М- последовательности с инверсной модуляцией содержит переключатель 1 режима работы, генератор 2 М- последовательности, коррелятор 3, блок 4 памяти знака перемножения, блок 5 сброса, блок б обработки функции взаимной корреляции, элемент 7 запрета, блок 8 задающий время анализа, пороговый элемент 9, блок 10 коррекции обратной связи, блок

11 замыкания обратной связи, рЕгистр 6р сдвига 12, сумматор по модулю два 13.

Устройство работает следующим образом.

Вмомент включения устройства .,пороги в пороговом элементе 9, и в бло- б5 ке б обработки функции взаимной корреляции не достигнуты и импульсы с блока 8 задающего время анализа, через открытый элемент запрета 7 посредством триггера переключателя 1 устанавливают генератор 2 н режим записи симво) ов принимаемой последонательности (обратная связь в генера торе 2 разомкнута). Триггер переключателя 1 управляет работой блока 5 сброса и блока б обработки функции взаимной корреляции.

СимвОлы принимаемой последовательности записываются в регистр сдвига генератора 2. На вход коррелятора 3 поступают символы принимаемой после- довательности и символы, формируемые

s соответствии с реккуретными уравне-, ниями, со схемы обратной связи генератора 2, В схеме перемножителя коррелятора 3 производится проверка выполняемости рекуррентных соотношений в принимаемой последовательности. Ес-, ли принятый отрезок последовательности искажен случайной помехой или если он инвертирован в результате воздействия инверсной модуляции, на выходе перемножителя появляется сигнал ошибки.

Блок 4 памяти знака перемножения запоминает значение выходного сигнала перемножителя и на каждом очередном такте приема производит сравнение выходного сигнала перемножителя с сигналом на предшествующем такте. Если выходной сигнал перемножителя на очередном такте не совпал с значением сигнала на предшествующем такте, блок

5 сброса производит установку коррелятора 3 в нулевое состояние. Таким . образом, сброс коррелятора 3 производится только на тех тактах, на которых был принят либо символ, искаженный случайной помехой, либо символ, находящийся на границе перехода от прямого отрезка последовательности к инвертированному и наоборот. В интервалах между сбросами коррелятор 3 вычисляет значение функции взаимной корреляции между принимаемой последовательностью и последовательностью, формируемой схемой обратной связи генератора 2. При этом значения указанной функции вычисляются с знаком плюс, когда рекуррентные уравнения в принимаемой последовательности выполняются (прием прямого отрезка последовательности) и с. знаком минус, когда эти уравнения не выполняются (прием инвертированных отрезков последовательности). Когда в принимаемой последовательности будет обнаружен отрезок, на котором рекуррентные уравнения ll+ tlat тактов подряд ныполнились (или p+rn тактов подряд не выполнились) коррелятор достигнет порога + m (-)и).

Сигнал с блока 11 замыкания обратной связи через переключатель 1 введет

Таким образом, предложенное устройство позволяет сократить время синхронизации по сравнению с известными устройствами за счет ввода его в синхронизм как на прямых, так и на инвертированных отрезках модулированной М- последовательности,а также за счет устранения времени ожидания «ачала анализа. При этом время синхронизации не зависит от длины модулиругенератор M- последовательности 2 в автономный режим работы и произведет сброс коррелятора 3, подготавливая его к анализу функции взаимной корреляции принимаемой и опорной последовательностей для различения синхрон- 5 ного и несинхронного состояний опорного генератора 2. Триггер переключатеЛя 1 открывает схему совпадения входящую в состав блока 6 и запрещает сброс коррелятора 3 импульсами с блока 4 памяти знака перемножения . С этого момента сброс коррелятора 3 осуществляется только сигналами от блока 6 обработки функции взаимной корреляции.

Превышение порога- м в пороговом элементе входящем в состав блока 11 означает, что генератор 2 введен в режим создания опорной последовательности, когда его регистр был заполнен инвертированными символами последовательности. В этом случае на первых И тактах после замыкания цепи обратной связи генератора 2 необходимо произвести коррекцию выходного сигнала схемы обратной связи так,чтобы фаза создаваемой опорной последовательности определялась бы не теми И символами, которые записаны в регистр к моменту достижения порога -rn, а обратными им. С этой целью 30 выход порогового элемента. блока 11 соединен с входом блока 10 коррекции обратной связи, выход которого подключен к одному из входов обратной связи генератора 2. . 35

Предположим,что в генераторе M-последовательности обратной связью охвачены 4 разряда регистра сдвига.

Тогда схема формирует сигнал коррекции на тех тактах, когда на вход сумма-40 тора по модулю 2 с разрядов регистра, охваченных обратной связью, поступает нечетное число инвертированных символов. Если на схему обратной связи взяты отводы с i -го, )- го, К-го и И-ro разрядов регистра, где

1

В эти временные интервалы блок кор- 65 рекции не воздействует на сумматор по модулю 2. Таким образом, при заполнении регистра и инвертированными символами благодаря воздействию сигнала коррекции, через и тактов после замыкания обратной связи генерируемая опорная последовательность будет иметь ту же фазу, что и при заполнении регистра прямыми символами последовательности.

В интервале анализа, когда производится различение синхронного и несинхронного состояний опорного генератора, на каждом очередном такте число в накопителе коррелятора 3 уменьшается на единицу, если на выходе перемножителя появился сигнал ошибки, и увеличивается на единицу, е-.ëè сигнал ошибки отсутствует. В

Пороговых элементах блока 6 установлены маЛые пороги + р и -р. При этоМ

j р << q, где -И вЂ” отношение длитечьности информационного символа к длительн ости элемен тарного символа И-последовательности. С достижением любого из этих порогов коррелятор 3 устанавливается в нулевое состояние сигналом с второго выхода блока 6.

В синхронном состоянии к концу интервала анализа, задаваемого блоком

8 задающим время анализа, число в счетчике входящем в состав блока 6 превысит порог К и на выходе порогового элемента 9 .появится сигнал, который запрещает переключение устройства в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора 2. Если же местная последовательность не совпадает по фазе с принимаемой, то в силу псевдослучайных свойств последовательности пороги +р и -р будут достигаться намного реже и к концу интервала анализа, задаваемого блоком 8, число в счетчике блока не будет достигать порога К, на выходе порогового элемента 9 сигнала не будег, и сигнал с блока 8 задающего время анализа переключит устройство в режим записи начальных условий в регистр сдвига генератора 2. Сброс коррелятора 3 при каждом достижении порога +р или — р, а также выбор малых значений этих порогов позволяют начинать различение синхронного и несинхронного состояний генератора 2 сразу после ввода последнего в автономный Режим работы.

702534

Формула иэобретения емой части принимаемой последовательности.

Устройство синхронизации M- последовательности с инверсной модуляцией, содержащее переключатель режима работы, первый вход которого является . входом устройства, первый выход соединен с первым входом генератора Nпоследовательности, выполненного на регистре сдвига с обратной связью через сумматор по.модулю два, коррелятор, первый вход которого соединен с входом устройства, второй вход соединен с выходом генератора М- последовательности и вторым входом переключателя режимов работы, блок обработки функции взаимной корреляции, первый вход которого соединен с выходом блока задающего время анализа и первым входом элемента запрета, второй вход которого через пороговый элемент соединен с первым выходом блока обработки функции взаимной корреляции, а выход элемента запрета соединен с третьим входом переключателя режимов работы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени синхронизации, введены блок памяти знака перемножения, блок сброса, блок замыкания обратной связи и блок коррекции обратной связи, второй вход блока обработки функции взаимной корреляции соединен с вторым выходом

5 переключателя режимов работы, третий вход — соединен с первым выходом коррелятора и входом блока замыкания обратной связи, а второй выход — соединен с первым входом блока сброса, второй вход которого соединен с первым выходом блока замыкания обратчой связи и четвертым входом переключателя режимов работы, третий вход — соединен с третьим выходом переключателя режимов работы, четвертый вход — соединен с первым выходом блока памяти знака перемножения, а выход — соединен с третьим входом коррелятора, четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока памяти знака пере2О множения, а второй выход - соединен с входом блока памяти знака перемножения, второй выход блока замыкания обратйой связи через блок коррекции обратной связи соединен с вторым вхо25 дом генератора М- последовательности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

30 Р 506135, кл. Н 04 Ь 7 02, 1974. цНИИПИ Заказ 7610/54

Тираж 775 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4