Устройство оптимальной обработки сложных сигналов

 

Союз Советскии

Соцмалмстмческми

Реслублми

ОПИСАНИЕ 945814

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. санд-ву ¹ 361445 (22) Заявлено 14.01.81 (2I ) 3237432/18-2 1 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.

G01 и 19/02 внвударстввнныб квинтет

СССР ве денни нзабрвтеннй н отнритнй

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень № 27 (53) УДК 621.39( (088.8) Дата опубликования описания 26.07.82

Н. Е. Коротков, И. И. Малышев, А. M. Мак и . Я. Винник (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ОПТИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи со сложными сигналами.

По основному авт. св. ¹ 361445 известно устройство, которое содержит две

5 многоотводные лавинии задержки, отводы которых соединейы через взвешивающие элементы, образующие матрицу с вертикальными и горизонтальными шинами. Вход устройства обработки соединен с входом первой многоотводной линии задержки, выход - с выходом второй многоотводной линии задержки (1) .

Недостатком известного устройства яв, ляется то, что при каждой конкретной совокупности взвешивающих элементов оно позволяет обрабатывать только один конкретный сложный сигнал определенной формы, с отсчетами которого согласованы 20 указанные взвешивающие элементы мат рицы.

Бель изобретения - расширение диапазона формы обрабатываемых сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство оптимальной обработки слож.ных сигналов, содержащее две многоотводные линии задержки и матрицу взвешиваемых элементов, в котором выходы первой многоотводной линии задержки соединены с вертикальными шинами матрицы взвешивающих элементов, а горизонтальные шины матрицы взвешивающих элементов подсоединены к соответствующим отводам второй многоотводной линии эадернаси, введены тактовый генератор, генератор управляющих сигналов, распределитель управляющих сигналов, элементы памяти и хронизатор управляющих сигналов, причем выход тактового генератора соединен с входом генератора управляющих сигналов, первым входом распределителя управляю-, щих сигналов и первым входом хронизатора записи управляющих сигналов, первый выход генератора управляющих сигналов соединен с вторым входом растфеделйтеля управляющих сигналов, второй выход ген, pampa управляющих сигналов соединен с

9458 вторым входом хронизатора записи управляюших сигналов, управляющий вход каждого взвешивающего элемента соединен с выходом соответствующего элемента памяти, первые входы элементов памяти соединены с выходами распределителя управляющих сигналов, вторые входы элементов памяти соединены с выходами хронизатора записи управляющих сигналов.

Кроме того, элементы памяти могут io образовать управляющую матрицу, конст руктивно совмещенную с матрицей взвешивающих элементов, причем первые входы элементов памяти соединены с горизонтальными шинами управляющей матрицы, вторые входы элементов памяти соединены с вертикальными шинами управляющей матрицы так, что для каждого элемента памяти номера соединяемых с ним горизонтальной и вертикальной шин управляющей матрицы совпадают с номерами соответствующих шин матрицы взвешивающих элементов, связанных с соединенным с данным элементом памяти взвешивающим элементом, На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первую 1 многоотводную линию задержки, вторую 2 многоотводную линию задержки, взвешиваюзо щие элементы 3, образующие матрицу взвешивающих элементов, элементы 4 памяти, распределитель 5 управляющих сигналов, генератор 6 управляющих сигналов, хронизатор 7 записи управляющих сигналов и тактовый генератор 8.

Соединения многоотводных линий 1 и

2 задержки и матрицы взвешивающих элементов 3 аналогичны прототипу. Взвешивающие элементы 3 соединены также с

4Ñ элементами 4 памяти. Каждый элемент памяти имеет два входа, причем один вход соединен с распределителем 5 управляющих сигналов, другой — с хронизатором 7 управляющих сигналов. Вход распределителя 5 соединен с первым выхо- 4 дом генератора 6 управляющих сигналов, другой выход которого соединен с входом хронизатора 7 управляющих сигналов. Генератор 6 управляющих сигналов, распределитель 5 управляющих сигналов и хронизатор 7 управляющих сигналов соединены также с тактовым генератором 8.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый сложный сигнал по« дается на первую многоотводную линию 1 задержки. Продвигаясь по ней, сигнал последовательно выделяется на ее отводах, 14 ф

По вертикальным шинам матрицы взвешивающих элементов через эти взвешивающие элементы 3 отклики линий задержки поступают на горизонтальные шины упомянутой матрицы. Коэффициентами передачи взвешивающих элементов 3 управляют элементы 4 памяти так, что эти коэффициенты оказываются согласованными с соответствующими отсчетами обрабатываемого сигнала, на прием которого настроено в данное время устройство.

На каждую горизонтальную шину матрицы взвешивающих эпементов поступают сигнапы с нескольких взвешивающих элементов.

Поэтому на этих шинах образуются частные суммы взаимно сдвинутых по времени взвешенных откликов первой многоотводной линии задержки.

Указанные частные суммы с горизонтальных шин матрицы взвешивающих элементов поступают на соответствующие входы второй многоотводной линии 2 задержки. По мере продвижения этих частных сумм по второй многоотводной линии задержки (в направлении к ее выходу) в ней происходит сложение отдельных частичных сумм. В результате этого на выходе второй многоотводной линии задержки получается результат сложения всех частных сумм так, что после поступления последнего отсчета обрабатываемого сигнала в первую многоотводную линию за держки на выходе второй многоотводной линии задержки образуется "свертка этого сигнала, который подается на выход устройства.

То, что взвешивающие элементы 3 выполнены управляемыми и управляются соответствующими элементами 4 памяти, позволяет настраивать устройство обработки на прием любого сложного сигнала, информация об отсчетах которого предварительно записана в соответствующие элементы 4 "памяти.

Настройка устройства на прием слож,ных сигналов различных форм осушеств1 ляется посредством дополнительно введенных элементов 4 памяти, распределителя 5 управляющих сигналов, генератора 6 управляющих сигналов, хронизатора 7 записи управляющих сигналов и тактового генератора 8, а также выполнением взвешивающих элементов 3 управляемыми, Настройка устройства обработки на прием конкретного сигнала производится следующим образом.

Тактовь:й генератор 8 вырабатывает тактовые и,лпульсы через интервалы времени 4 р, которые подаются на генера5 9458 тор 6 управляющих сигналов, распределитель 5 управляющих сигналов и хронизатор 7 записи управляющих сигналов. Генератор 6 управляющих сигналов вырабатывает управляющие -сигналы, соответствующие отсчетам обрабатываемого сигнала, следующие друг за другом с тактовым интерваломbt „, а также импульсы (на другом выходе), соответствующие определенной фазе цикла повторения последовательности вырабатываемых им управляющих сигналов, например в момент выработки первого управляющего сигнала.

Управляющие сигналы с первого выхода генератора 6 управляющих сигналов подаются на вход распределителя 5 управляющих сигналов, в котором с использованием импульсов тактового генератора

8 производится расстановка поступивших управляющих сигналов на различные выходы, соединенные с соответствующими элементами 4 памяти. Таким образом, на первый вход каждого элемента 4 памяти поступает соответствующий управляющий сигнал.

20

40

Импульсы фазы цикла с второго выхода генератора 6 управляющих сигналов поступают на синхронизатор 7 записи управляющих сигналов, который с. нспольэо30 ванием тактовых импульсов, подаваемых с тактового генератора 8, вырабатывает в соответствующие моменты времени на своих выходах команды записи, подаваемые на вторые входы элементов 4 памяти.

В каждом элементе 4 памяти в момент З5 поступления команды с соответствующего, выхода хрониэатора 7 записывается управляющий сигнал, поступающий именно в этот момент времени на первый вход данного элемента памяти от распределителя 5 управляющих сигналов. Этот управляющий сигнал далее (до следующей записи в память) постоянно с выхода данного элемента памяти подается на управляющий вход соответствующего взвешивающего элемента 3.

Управляющий сигнал, записанный ранее в элементе памяти (если он был записан), при .записи нового управляющего сигнала стирается, что обеспечивает обновление памяти при продолжительном приеме одного и того же сложного сигнала и переключение устройства на обработку другого сложного сигнала при появлении такой необходимости. Обновление памяти при продолжительном приеме одного и того же сложного сигнала необхо- . димо для зашиты от случайных потерь

14 6 введенной в устройство информации {H&пример, от перерывов электропитания).

Таким образом, переключением генеpampa 6 управляющих сигналов на выработку различных последовательностей управляющих сигналов достигается настройка устройства на прием (обработку) сложных сигналов соответствующих форм.

Тактовый интервал генератора управляющих сигналов gg „„ произволен и независим от величины интервала отсчетов обрабатываемого сигнала Ь4.

Аппаратурная реализация предлагаемого устройства получается проще при выполнении распределителя управляющих сигналов в виде регистра сдвига с числом выходов уп, равным числу горизонтальных шин матрицы взвешивающих элементов, а хронизаторй записи управляюших сигналовс числом выходов и, равным числу вертикальных шин укаэанной матрицы. Хрониэатор записи управляющих сигналов в этом случае выполняется как устройство, выдающее в каждом цикле управления последовательно по одному импульсу (команде) сначала на своем последнем (крайнем правом), затем на предпоследнем и т. д. выходах до первого выхода включительно, причем момент выработки первого импульса (на последнем выходе) должен соответствовать поступлению первого управляющего сигнала на последний (нижний) выход распределителя — регистра сдвига, а остальные импульсы (на других выходах) должны следовать через интервалы времени 1т-b,+ . Такой хронизатор легко ( может реализоваться, например, последовательным соединением двух счетчиков, соответственно на 1т и 11 импульсов, и регистра сдвига с и выходами, причем за« пуск и сброс этих счетчиков должен производиться от фазового генератора управляющих сигналов.

При такой реализации элементы памяти соединяются в управляющую матрицу с 1и вертикальными и 11 горизонтальными шинами (как и матрица взвешивающих элементов), причем каждый элемент памяти этой управляющей матрицы целесообразно размешать конструктивно непосредственно

s месте расположения соответствующего взвешивающего элемента, управляемого данным элементом памяти (как "это показано на чертеже). Такое техническое решение позволяет наложить взвешивающую и управляммцую матриц друг,на друга и совместить конструктивно в виде одной управляемой матрицы.

В случае, когда обрабатывае((ь(й сложный сигнал получает(.я фазовой манипуляцией несуших колебаний по закону псевдослучайной последовательности, генератор управляющих сигналов может быть выполнен аналогично генератору передатчика, распределитель управляющих сигналов — в виде обычного бинарного регистра сдвига, элементы памяти — на триггерах, а управляемые взвешивающие элементы - как сочетания фазорасщепителей с резисторами и управляемыми ключами.

В частном случае каждая вертикальная шина матрицы взвешивающих элементов мо жет состоять из двух проводов, запитываемых в противофазе (от соответствующего отвода первой линии задержки), тогда необходимость в фазорасшепителях в составах взвешивающих элементов отпадает.

Предлагаемое устройство . может най ти применение при приеме широкополосных сигналов в тех случаях, где в настоящее время ввиду отсутствия переключаемых устройств фильтрового типа используются в основном корреляционные устройства.

Формула изобретения

1. Устройство оптимальной обработки сложных сигналов по авт. св. № 361445, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения диапазона формы обрабатываемых сигналов, в него введены тактовый генератор, генератор управляю35 ших сигналов, распределитель управляющих сигналов, элементы памяти и хронизатор записи управляемых сигналов, причем выход тактового генератора соединен (. Входом 1 е)(оратора управлян)!(!((х (((1 (! i» лов, первым входом ра(.(!ре!телителя управляющих сигналов и первым входом хронизатора записи управляющих сигналов, первый выход генератора управлятоших сигналов соединен с вторым входом распределителя управляющих сигналов, второй выход генератора управля!оших сигналов соединен с вторым входом хронизатора записи управляющих сигналов, управляющий вход каждого взвешиваю!лего элемента соединен с выходом соответствующего элемента памяти, первые входы элементов памяти соединены с выходами распределителя управляющих сигналов, вторые входы элементов памяти соединены с выходами хронизатора записи управляющих сигналов.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что элементы памяти образуют управляющую матрицу, конструктивно совмещенную с матрицей взвешивающих элементов, причем первые входы элементов памяти соединены с горизонтальными шинами управляющей матрицы, вторые входы элементов памяти со единены с вертикальными шинами управляющей матрицы так, что для каждого элемента памяти номера соединяемых с ним горизонтальной и вертикальной шин управляющей матрицы совпадают с номерами соответствующих шин матрицы взвешивающих элементов, связанных с соединенным с данным элементом памяти взвешиваюшим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 361445, кл. 601 R 19/02, 25.06.70.