способ синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала и устройство для его реализации
Классы МПК: | G06F17/00 Устройства или методы цифровых вычислений или обработки данных, специально предназначенные для специфических функций H04L27/00 Многоканальные системысвязи с модулированными несущими частотами |
Автор(ы): | Любчиков Геннадий Сергеевич (RU), Любчиков Алексей Геннадьевич (RU), Любчиков Сергей Геннадьевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Любчиков Геннадий Сергеевич (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-09-15 публикация патента:
20.11.2011 |
Изобретение относится к способу и устройству синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала. Техническим результатом является расширение области применения сложных квазиоптимальных сигналов в командных радиолиниях. Способ, включающий преобразование радиочастотного сигнала в сигнал, дискретизированный по времени и амплитуде, полученный код записывают с помощью тактовых импульсов T1 в m1 - разрядный регистр первого звена многозвенного дискретного согласованного фильтра, отличается тем, что тактовые импульсы Ti получают синхронным делением тактовой сетки импульсов Ti-1 на mi-1 , вновь введенным сигналом «Сброс» осуществляют установку всех синхронных делителей в исходное состояние и всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра сложного квазиоптимального сигнала в нулевое состояние, сигналами декодирования «1» или «0» каждого (i-1)-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала производят установку каждого (i-1)-го синхронного делителя в исходное состояние, обеспечивая привязку результирующих сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Формула изобретения
1. Способ синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала, заключающийся в том, что радиочастотный сигнал преобразуют в сигнал, дискретизированный по времени и амплитуде, полученный код записывают с помощью тактовых импульсов T1 в m 1-разрядный регистр первого звена многозвенного дискретного согласованного фильтра, где производят обработку соответствующих кодов, начиная со второго звена n-звенного дискретного согласованного фильтра? запись в каждом i-м звене осуществляют импульсами T i (i=2, 3, n), образованными делением на m1 последовательности тактовых импульсов Ti-1, сигналы «1» и «0», поступающие с выхода n-го звена, являются выходными сигналами многозвенного дискретного согласованного фильтра, отличающийся тем, что тактовые импульсы Ti получают синхронным делением тактовой сетки импульсов Ti-1 на mi-1 , вновь введенным сигналом «Сброс» осуществляют установку всех синхронных делителей в исходное состояние и всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра сложного квазиоптимального сигнала в нулевое состояние, сигналами декодирования «1» или «0» каждого (i-1)-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала производят установку каждого (i-1)-го синхронного делителя в исходное состояние, обеспечивая привязку результирующих сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки.
2. Устройство синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала, включающее последовательно соединенные n звеньев обработки сложного квазиоптимального сигнала, отличающееся тем, что в него введены входной сигнал «Сброс», который соединяют с R-входами всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра, (n-1) синхронных делителей соответственно на m1, m2, mn-1, (n-1) схем ИЛИ, первые входы которых соединяют с входом «Сброс», причем тактовый сигнал обработки первого звена (T1) соединяют с тактовым входом первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом первого синхронного делителя (на m1), выход которого в качестве Т2 соединяют с тактовым входом второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом второго синхронного делителя (на m2), выход которого соединяют с тактовым входом третьего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала (Т3) и со входом последующего, вплоть до (n-1)-го синхронного делителя, где n - число звеньев сложного квазиоптимального сигнала, выходы «1» и «0» первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют соответственно с вторым и третьим входами первой схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние первого синхронного делителя, выходы «1» и «0» второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют соответственно с вторым и третьим входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние второго синхронного делителя, выходы «1» и «0» предпоследнего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют с вторым и третьим входами (n-1)-й схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние последнего синхронного делителя.
Описание изобретения к патенту
Изобретение предназначено для использования в командных радиолиниях как в качестве синхрокодов, так и в качестве самостоятельных командных радиолиний.
В настоящее время известно большое количество работ, посвященных вопросам обработки сложных шумоподобных сигналов и помехоустойчивому декодированию [Л.Е.Варанин. Системы связи с шумоподобными сигналами. М., Радио и связь, 1985, 384 с.; Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. Под редакцией проф. В.Б.Пестрякова, М., Сов. радио, 1973, 424 с.; А.И.Алексеев, А.Г.Шереметьев, Г.И.Тузов, Б.И.Глазов. Теория и применение псевдослучайных сигналов. М., Наука, 1969, 368 с.; У.Питерсон, Э.Уэлдон. Коды, исправляющие ошибки. М., Мир, 1976, 594 с.]. В них рассмотрен целый ряд вопросов теории и практики построения систем передачи информации с использованием сложных шумоподобных сигналов и методы их обработки.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является «Способ обработки сложных квазиоптимальных сигналов и устройство для его осуществления», Патент № 237644, заявка № 200811299 от 07.04.2008, авторы Любчиков Г.С. и др. Принципиально допустима обработка сложных квазиоптимальных сигналов как синхронным, так и несинхронным способом. При несинхронной обработке допускается задержка выдачи результирующего выходного сигнала на tmax=Tn-1, где Tn-1 - период тактовой частоты последнего этапа обработки. Данный вид обработки может использоваться в командных радиолиниях, но не может быть применен в качестве синхрокода. Предложенный способ синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала и устройство для его реализации расширяют возможность их применения в командных радиолиниях.
Способ синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала заключается в том, что радиочастотный сигнал преобразуют в сигнал, дискретизированный по времени и амплитуде, полученный код записывают с помощью тактовых импульсов T1 в m1 - разрядный регистр первого звена многозвенного дискретного согласованного фильтра, где производят обработку соответствующих кодов, начиная со второго звена n-звенного дискретного согласованного фильтра, запись в каждом i-м звене осуществляют импульсами Ti (i=2, 3, n), образованными делением на mi-1 последовательности тактовых импульсов Ti-1, сигналы «1» и «0», поступающие с выхода n-го звена, являются выходными сигналами многозвенного дискретного согласованного фильтра, отличающийся тем, что тактовые импульсы Ti получают синхронным делением тактовой сетки импульсов Ti-1 на mi-1 , вновь введенным сигналом «Сброс» осуществляют установку всех синхронных делителей в исходное состояние и всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра сложного квазиоптимального сигнала в нулевое состояние, сигналами декодирования «1» или «0» каждого (i-1)-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала производят установку каждого (i-1)-го синхронного делителя в исходное состояние, обеспечивая привязку результирующих сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки.
Устройство синхронной обработки сложного квазиоптимального сигнала, включающее последовательно соединенные n звеньев обработки сложных квазиоптимальных сигналов, отличающееся тем, что в него введены входной сигнал «Сброс», который соединяют с R-входами всех триггеров многозвенного дискретного согласованного фильтра, (n-1) синхронных делителей соответственно на:
m1, m 2, mn-1, (n-1) схем ИЛИ, первые входы которых соединяют с входом «Сброс», причем, тактовый сигнал обработки первого звена (Т1) соединяют с тактовым входом первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом первого синхронного делителя (на m1), выход которого в качестве Т2 соединяют с тактовым входом второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом второго синхронного делителя (на m2), выход которого соединяют с тактовым входом третьего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала (Т3) и со входом последующего, вплоть до (n-1)-го синхронного делителя, где n - число звеньев сложного квазиоптимального сигнала, выходы «1» и «0» первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют соответственно с вторым и третьим входами первой схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние первого синхронного делителя, выходы «1» и «0» второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют соответственно с вторым и третьим входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние второго синхронного делителя, выходы «1» и «0» предпоследнего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала соединяют с вторым и третьим входами (n-1)-й схемы ИЛИ, выход которой соединяют с установочным входом в исходное состояние последнего синхронного делителя.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства синхронной обработки сложных квазиоптимальных сигналов, где:
S(t) - вход сложного квазиоптимального сигнала;
T1 - тактовый вход первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала,
«Сброс» - вход сигнала установки предлагаемого устройства в исходное состояние;
1 - схема многозвенного дискретного согласованного фильтра, включающего в себя:
2 - схему дискретизатора;
3 - схему первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала;
4 - схему второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала;
5 - схему n-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала.
6 - синхронный делитель на m1;
7 - синхронный делитель на m n-1;
8 - первая схема ИЛИ;
9 - (n-1) схема ИЛИ.
Устройство синхронной обработки сложных квазиоптимальных сигналов (1), включающее последовательно соединенные схему дискретизатора (2) и n звеньев обработки сложного квазиоптимального сигнала (3, 4, 5), отличающееся тем, что тактовый вход T1 блока (3) соединяют с входом блока (6), выход которого соединяют с входом Т2 блока (4) и входом блока, формирующего Т3 и т.д. вплоть до (n-1) синхронного делителя (7), выход (7) соединяют с тактовым входом n-го звена обработки сложного квазиоптимального сигнала, выходы «1» и «0» блока (3) соединяют с вторым и третьим входами блока (8), выход которого соединяют с установочным в исходное состояние входом блока (6), выходы «1» и «0» предпоследней ступени обработки сложного квазиоптимального сигнала соединены соответственно с вторым и третьим входами предпоследней схемы ИЛИ (9), выход которой соединен с установочным в исходное состояние входом последнего синхронного делителя (7), вход «Сброс» соединяют с R - входами всех триггеров блоков (3), (4), (5) и первыми входами всех схем ИЛИ (8, 9).
Рассмотрим два варианта работы предложенного устройства.
Вариант № 1. После подачи на представленное устройство питания триггеры могут встать в произвольное состояние («1» или «0»). Сигналом временной сетки, опережающим время приема сложного квазиоптимального сигнала, производится сброс информации блоков (3), (4) (5) схемы многозвенного дискретного согласованного фильтра и установка всех синхронных делителей (6), (7) в исходное состояние. Поступающие на вход тактовые импульсы T1 считаются в последовательно подсоединенных блоках (6) (7), устанавливая их в синхронное состояние относительно друг друга, но не относительно входной информации. При приходе входного сложного квазиоптимального сигнала с выхода первого звена обработки (3) первой по времени «1» или «0», прошедшими первую схему ИЛИ (8), производится подсинхронизация выходных импульсов (6) к входным сигналам блока (4), обеспечивая таким образом привязку выходных сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки.
Вариант № 2 (если в системе нет сигнала «Сброс»). После подачи питания на рассматриваемое устройство все триггеры блоков (3), (4), (5), (6), (7) могут встать в произвольное состояние, обеспечивая в общем случае две проблемы. Во-первых, в многозвенном фильтре (1) «записана» какая-то информация, во-вторых, счетчики тактовых импульсов находятся в несинхронном состоянии относительно друг друга.
Тактовые импульсы T 1, поступающие на вход блока (6), инициируют выдачу тактовых сигналов, которые до прихода входного сложного квазиоптимального сигнала производят очистку регистров блока (1).
При приходе входного сигнала блока (1) первыми сигналами, снимаемыми с выходов (8) (9), будет последовательно в блоках (6), (7) устанавливаться синхронизация как с входной обрабатываемой информацией, так и друг с другом, обеспечивая привязку результирующих сигналов обработки сложного квазиоптимального сигнала к синхронным тактовым импульсам всех звеньев его обработки.
На фиг.2 приведена структурная схема устройства синхронного делителя на mi=15, где:
10, 11, 12, 13 - триггеры;
14 - каскад совпадения;
Ti - тактовые входы генератора псевдошумового сигнала;
Ti+1 - тактовые импульсы с выхода синхронного делителя;
- суммирование по модулю 2.
Код в регистре генератора псевдошумового сигнала после подачи импульса на установочный вход соответствует коду срабатывания каскада совпадения 14.
Таким образом, предложенное изобретение действительно обеспечивает синхронную обработку сложного квазиоптимального сигнала и расширяет область применения данных сигналов в командных радиолиниях.
Класс G06F17/00 Устройства или методы цифровых вычислений или обработки данных, специально предназначенные для специфических функций
Класс H04L27/00 Многоканальные системысвязи с модулированными несущими частотами