Устройство для анализа импульсныхпоследовательностей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик . оя834907 (61) Дополиительнов к авт. свид-ву— (22) Заявлено 280579 (21) 2772036/18-21 с присоедииеиием заявки М— (23) ПриоритетОпубликоваыо 3аоЬ81. Бюллетень е й20

Дата опубликования описания 3605.81 (5 )М. К.з

Н 03 K 13/32

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК621. 396. .669(088.8) (72) Авторы изобретения

А.В. Косолапов и В.В. Широков

l Ленинградский ордена Ленина злектроте яттичес ий институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ИМПУЛЬСНЫХ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в системах передачи информации, работающих в условиях помех переменной интенсивности.

Известно устройство декодирования импульсной информации, содержащее регистр, блок выделения информации, блок вьщеления ложных посылок, два преобразователя частота-напряжение, аттенюатор и читающий блок (1}.

Недостатком устройства является невысокая. помехоустойчивость приема сообщений, так как значение порога устанавливается вне зависимости от того, что априорно известно о цркнимаемом сигнале.

Наиболее близким по техническфй сущности к предлагаемому изобретению является устройство автоматической регулировки порога, содержащее пороговый блок, селектор сигнала, селектор шума, реверсивный счетчик и блок перевода в напряжение (2).

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость, обусловленная тем, что при установлении порога не используется априорная информация о статистике передаваемых сигналов.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для анализа импульсных последовательностей, содержащее пороговый блок, селектор сигнала, селектор шума, реверсивный счетчик и преобразующий блок, выход которого подключен к входу порогового блока, введены с чектор числа полезных импульсов, делитель, блок управления, регистр сдвига и реверсивный счетчик, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами реверсивного счетчика, а выход порогового блока подключен к входу регистра сдвига, первая группа выходов которого соединена с входами селектора шума, а вторая группа выходов соединена с входами селектора сигнала и селектора числа полезных импульсов,:выход которого подключен к первому входу основного реверсивного счетчика и к первому входу дополнительного реверсивного счетчи-. ка, при этом выход селектора шума через делитель соединен с вторым ,входом основного реверсивного счетчика и с вторым входом дополнительного реверсивного счетчи834907 ка, а выход селектора сигнала соединен со стробирующим входом селектора шума, со, стробирующим входом селектора числа полезных импульсов и с первым входом блока управления,,второй вход которого подключен к выходу основного реверсивного счетчика, 1причем первый выход блока управления соединен с третьим входом основнога

Реверсивного счетчика, второй выход блока управления соединен.с третьим входом дополнительного реверсивного счетчика,а третий и четвертый выходы

: блока управления подключены к первому и второму входам преобразующего блока.

На чертеже представлена структур« ная схема предлагаемого устройства.

Устройство для анализа импульсных последовательностей содержит пора" говый блок 1, регистр 2 сдвига, селектор 3 шума, селектор 4 сигнала, селектор 5 числа полезных импульсов, делитель б,реверсивный счетчик 7,дополнительный реверсивный счетчик 8-, блок 9 управления, преобразующий блок 10.

Пороговый блок 1 представляет собой последовательно соединенные согласованный фильтр и нормализатор.

На выходе порогового блока 1 появляется нормированный по амплитуде и длительности сигнал в том случае, если в момент принятия решения напряжение .на выходе согласованного фильтра превышает пороговое напряжение, которое формируется блоками

10-. Согласованный фильтр в зависимости от функционального назначения устройства анализа импульсных последовательностей может представлять собой либо согласованный фильтр, настроенный на прием единичного импульса, либо согласованный фильтр, настроенный на прием серии из определенного числа импульсов, в том случае, если устройство используется в системе передачи информации с каскадным принципом кодирования и декодирования. Селектор 3 шума представляет собой регистр сдвйга с числом разрядов L-п, где L число разрядов регистра 2 сдвига, а п — число элементов сообщения. Входы регистра 2 сдвига селектора 3 шума соединены с теми выходами регистра 2 сдвига которые не соответствуют времен-. ным позициям импульсов сигнала.

Селектор 4 сигнала представляет собой мажоритарный элемент, с помощью которого осуществляется декодирование серии импульсов, записанной в регистре 2 сдвига. Входы селектора

4 сигнала соединены с выходами регистра 2 сдвига, соответствующими временным позициям принимаемой серии. Очевидно, что совокупность регистра 2 сдвига и селектора 4 сигнала представляет собой дискретный согласованный фильтр. Декодирование производится, если на вход мажоритарного элемента поступают импульсы, число которых не менее заранее заданного значения К, называемого порогом декодирования.В случае синхронной передачи сигналов декодирование может происходить лишь в фиксирован5 ные, заранее -известные моменты вре мени, в случае асинхронной передачи декодирование может происходить в произвольные моменты времени при превышении порога. Селектор 5 числа полезных импульсов представляет собой регистр сдвига с числом разрядов, равным числу элементов сообщения.

Входы регистра сдвига селектора 5 числа полезных импульсов подключены

15 к выходам регистра 2 сдвига, соответствующим временным позициям импульсов принимаемой серии. Делитель б представляет собой делитель. частоты с задаваемым коэффициентом деления..

Блок 9 управления представляет собой счетчик до и и логическую схему, формирующую сигналы. изменения порогового уровня.

Блок 10 представляет собой цифроаналоговый преобразователь с реверсивным счетяиком. Число разрядов счетчика определяется как 1og> М, где М вЂ” число дискретов интервала измЕнения порогового уровня. При поступлении сигнала на первый вход блока 10 значение порога увелисвивается на один дискрет, а при поступлении сигнала на второй вход значение порога уменЬшается также на один дискрет.

Устройство для анализа импульсных последовательностей работает следующим образом.

Получения оценок па результатам оценивания вероятности правильного

49 приема элемента сообщения и вероятности ложной тревоги осуществляется изменением порогового уровня на один дискрет в направлении к оптимальному значению по заранее выбРанному критерию. Работу устройства можно представить состоящей иэ последовательности циклов. Каждый цикл заканчивается приемом и сообщений и изменением порога на один дискрет в ту или иную сторону.

После окончания предыдущего цикла в реверсивный счетчик 7 записывается содержимое дополнительного реверсивного.счетчика 8 с противоположным знаком и последний обнуляется. Блок 9 управления запоминает направление изменения порога на предыдущем цикле.

Сигнал, представляющий собой смесь полезных импульсов и помех, щ поступает на вход порогового блока 1, который производит прием элементов сообщения. Принятые импульсЫ появляются на выходе порогового блока 1 и записываются в регистр

65 2 сдвига. В момент приема импульс834907

О

20 блок управления, делитель, регистр сдвига и реверсивный счетчик, разрядные выходы которого соединены с " разрядными входами реверсивного счетчика, а выход порогового блока подключен к входу регистра сдвига, первая группа выходов которогб соединена с входами селектора шума, а вторая группа выходов соединена с входами селектора сигнала и селектора числа полезных импульсов, выход которого подключен к первому входу основного реверсивного счетчика и к первому входу дополнительного реверсивного счет" чика,при этом выход селектора шума через делитель соединен с вторым входом основного реверсивного счетчика и с

40 вторым входом дополнительного ревер.сивного счетчика, а выход селектора сигнала соединен со стробирующим входом селектора шума, со стробирующим входом селектора числа полезных импульсов и с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу основного реверсивного счетчика, причем первый выход блока управления соединен с третьим входом основного реверсивного счетчика, второй выход блока управления соединен с третьим входом дополнительного реверсивного счетчика, а третий и четвертый выходы блока управления подключены к первому и второму входам преобразующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 399052, кл. Н 03 К 13/32, 1971.

dO 2. Устройство автоматической ре гулировки порога.-"Радиотехника

:,и электроника", 1965, 9 2, с. 233. ной последовательности, выявленной селектором 4 сигнала, на селектор

3 шума и на селектор 5 числа полезных.импульсов поступает стробирующий сигнал, по которому на выходе селектора 3 шума появляются последовательно во времени импульсы, число которых равно числу ложных импульсов и>, записанных в регистре 2 сдвига, а на выходе селектора 5 числа полезных импульсов появляются импульсы, число которых равно числу и принятых полезных импульсов (элементом сообщения). Импульсы с выхода селектора 5 числа полезных импульсов поступают на первые (суммирующие) входы реверсивного счетчика 7 и дополнительного реверсивного счетчика 8. Импульсы с выхода селектора

3 шума через делитель б с коэффициентом деления Кд поступают на вторые (вычитающие) входы реверсивного счетчика 7 и доиолнительного реверсивного счетчика 8. Счетчик блока 9 управления подсчитывает число при.нятых сообщений. После приема М сообщений в реверсивном счетчике 7 оказывается записанной разность дп, а в дополнительном реверсивном счетчике 8 будет записано значение (n -КА и ) . В зависимости от знака л разности.дп триггер знака реверсивного счетчика 7 будет находиться в состоянии 1 или О. Напряжение логического нуля или единицы с триггера знака реверсивного счетчика 7.поступает на второй вход блока 9 управления. После приема N сообщений счетчик блока 9 управления обнуляется и импульс с выхода блока 9 управления в зависимости от состояния триггера знака реверсивного счетчика

7 поступает на превый или второй. вход блока 10, т.е. на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика блока 10, тем самым обеспечивая увеличение или уменьшение порога на один дискрет. С небольшой задержкой импульс поступает на стробирующий вход реверсивного счетчика 7, обеспечивая при этом перезапись информации в этот счетчик из дополнительного реверсивного счетчика 8 с противоположным знаком,. а затем осуществляется сброс дополнительного реверсивного счетчика 8. Далее начинается новый цикл работы устройства. После ряда циклов устройство обеспечивает нахождение оптимального значения порога. Если уровень помех йзменится, то поиск оптимального (при новом уровне помех) порога осуществляется точно также, как было описано.

Предлагаемое устройство позво3тяет просто использовать априорные сведения об импульсной последовательности, которые входят через отношение правдободобия и коэффициент деления делителя и в сравнении с известными обладает тем преимуществом, что з нем отсутствуют сложные функциональные преобразования непрерывных величин, а использование принципа подстройки порога на основе минимизации средней ошибки определяет неизменную логику работы данного устройства при различном характере помех и в канале связи.

Формула изобретения

Устройство для анализа импульсных последовательностей, содержащее пороговый блок, селектор сигнала, селектор шума, реверсивный счетчик и преобразующий блок, выход которого подключен ко входу порогового блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с Мелью повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены селектор числа полезных импульсов, 834907

Составитель В. Муляр

Редактор М ° Лысогорова Техред М. Коштура Корректор Н. Стец

Заказ 4118/Вб Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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