Способ высокоточного слежения за временной задержкой широкополосного сигнала и устройство для его реализации

1. Способ высокоточного слежения за временной задержкой широкополосного сигнала (ШПС), включающий два этапа, на первом этапе осуществляют начальный поиск временной позиции входного широкополосного сигнала, при этом:
- осуществляют оценку временной задержки входного ШПС относительно опорного сигнала с точностью до половины чипа  (элементарного символа) псевдослучайной последовательности, для этого:
- выполняют процедуру начального поиска временной позиции входного ШПС;
0
k
- формируют опорный сигнал, соответствующий временной задержке τ и дополнительные опорные сигналы в точках интервала задержек τ, количество которых достаточно для получения оптимальной оценки временной задержки входного ШПС;
- вычисляют значения взаимно корреляционной функции входного широкополосного сигнала и опорного сигнала в сформированных моментах времени интервала задержек опорного сигнала;
0
- по найденному значению максимума взаимно корреляционной функции и его временного положения τ и двум соседним значениям взаимно корреляционных функций и их временным положениям, применяя процедуру квадратичной интерполяции, формируют непрерывную взаимно корреляционную функцию входного ШПС и опорного сигнала;
1
- определяют временную позицию τ, соответствующую максимальному значению сформированной непрерывной взаимно корреляционной функции и, таким образом, получают уточненную оценку начального временного положения входного ШПС;
на втором этапе, в течение всего времени приема сигнала:
1
k
- формируют опорные сигналы симметрично относительно уточненной временной позиции τ во всех временных позициях τ текущего интервала анализа, количество которых достаточно для получения оптимальной оценки временной задержки входного ШПС;
k
- вычисляют оценку взаимно корреляционных функций входного ШПС и опорного сигнала в сформированных временных позициях τ текущего интервала анализа;
k max
- на текущем интервале анализа определяют значение максимума взаимно корреляционной функции и соответствующее ему временное положение позиции τ, отличающийся тем, что
1
min
- определяют временную позицию входного ШПС τ, близкую к оптимальной, в длительностях минимального шага Δτ при выполнении алгоритма высокоточной оценки временного положения радиосигнала;
min
- на первом этапе предварительно формируют минимальный шаг дискретизации значения временной задержки Δτ, обеспечивающий требуемую точность представления значения временной позиции входного ШПС;
- на втором этапе, на каждом последующем шаге процедуры временной синхронизации в течение всего времени приема сигнала формируют опорные сигналы с учетом рабочего интервала стационарности входного процесса;
(k max-1)
(k max+1)
k max
- дополнительно запоминают значения двух соседних взаимно корреляционных функций и их временные положения τ и τ на текущем интервале анализа, расположенные справа и слева относительно временного положения τ максимальной взаимно корреляционной функции;
k max
(k max-1)
(k max+1)
- на текущем интервале анализа по найденному значению максимума взаимно корреляционной функции, ее временному положению τ и двум соседним значениям взаимно корреляционных функций и их временным положениям τ и τ, применяя процедуру квадратичной интерполяции, формируют непрерывную взаимно корреляционную функцию входного ШПС и опорного сигнала;
1
min
- выполняя алгоритм высокоточной оценки временного положения радиосигнала, определяют уточненную оценку временной позиции τ входного ШПС в длительностях минимального шага Δτ, соответствующую временной позиции максимального значения сформированной непрерывной взаимно корреляционной функции на текущем интервале анализа;
1
1
- полученную на текущем шаге анализа уточненную оценку временной позиции входного ШПС τ используют для коррекции временного положения опорного сигнала на следующем шаге анализа путем замены временной позиции опорного сигнала текущего шага на полученную уточненную оценку временной позиции τ;
1
- относительно полученной уточненной оценки временной позиции τ формируют следующий интервал анализа и осуществляют все операции, выполненные на предыдущем шаге анализа второго этапа.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процедуру начального поиска временной позиции входного ШПС выполняют следующим образом:
- формируют опорный сигнал во всех временных позициях заданного априорного интервала возможных значений временного положения входного ШПС, кратных ;
- вычисляют значения взаимно корреляционной функции входного широкополосного сигнала и опорного сигнала в сформированных временных позициях опорного сигнала;
0
- из вычисленных значений взаимно корреляционной функции входного широкополосного сигнала и опорного сигнала в сформированных временных позициях заданного априорного интервала возможных значений временного положения входного ШПС, определяют временное положение τ, соответствующее максимальному значению взаимно корреляционной функции входного широкополосного сигнала и опорного сигнала с точностью до половины чипа псевдослучайной последовательности.
3. Устройство высокоточного слежения за временной задержкой широкополосного сигнала, содержащее первый, второй и третий квадратурные корреляторы, первые входы которых объединены и подсоединены шиной к выходу генератора псевдослучайных последовательностей (ПСП), вход которого подключен к соответствующему выходу блока управления, два других выхода которого соединены с объединенными третьими и четвертыми входами квадратурных корреляторов соответственно, при этом вторые входы первого, второго и третьего квадратурных корреляторов соединены между собой, а его второй выход является информационным выходом устройства, отличающееся тем, что дополнительно введены по меньшей мере два идентичных квадратурных коррелятора, первые, вторые, третьи и четвертые входы которых соединены с соответствующими объединенными входами первого, второго и третьего квадратурных корреляторов, а также последовательно соединенные блок мониторинга и выбора рабочих параметров и блок выбора и управления режимом обработки входного ШПС, выход которого шиной соединен с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к первому выходу блока мониторинга и выбора рабочих параметров, первый вход которого соединен со вторыми объединенными входами квадратурных корреляторов и является входом устройства, а второй вход является управляющим, при этом выходы всех квадратурных корреляторов соединены с соответствующими входами блока выбора и управления режимом обработки входного ШПС.