СПОСОБ СИНХРОННОЙ ОБРАБОТКИ СЛОЖНОГО КВАЗИОПТИМАЛЬНОГО СИГНАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD FOR SYNCHRONOUS PROCESSING OF COMPOSITE QUASIOPTIMAL SIGNAL AND DEVICE FOR REALISING SAID METHOD

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.
max
n-1
n-1
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 Δt=T, где T - 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.
1
1
i
i-1
i-1
i
i-1
i-1
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 T в m - 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=2, 3, … n), образованными делением на m последовательности тактовых импульсов T, сигналы «1» и «0», поступающие с выхода n-го звена, являются выходными сигналами многозвенного дискретного согласованного фильтра, отличающийся тем, что тактовые импульсы T получают синхронным делением тактовой сетки импульсов T на m, 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:
1
2
n-1
1
1
2
2
3
m, m, … m, (n-1) схем ИЛИ, первые входы которых соединяют с входом «Сброс», причем, тактовый сигнал обработки первого звена (Т) соединяют с тактовым входом первого звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом первого синхронного делителя (на m), выход которого в качестве Т соединяют с тактовым входом второго звена обработки сложного квазиоптимального сигнала и с входом второго синхронного делителя (на m), выход которого соединяют с тактовым входом третьего звена обработки сложного квазиоптимального сигнала (Т) 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;
1
T - 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.
1
6 - синхронный делитель на m;
n-1
7 - синхронный делитель на m;
8 - первая схема ИЛИ;
9 - (n-1) схема ИЛИ.
1
2
3
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 T блока (3) соединяют с входом блока (6), выход которого соединяют с входом Т блока (4) и входом блока, формирующего Т 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.
1
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 T 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.
1
Тактовые импульсы T, 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.
i
На фиг.2 приведена структурная схема устройства синхронного делителя на m=15, где:
10, 11, 12, 13 - триггеры;
14 - каскад совпадения;
i
T - тактовые входы генератора псевдошумового сигнала;
i+1
T - 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.