Устройство синхронизации м-последовательности

 

Полезная модель относится к области радиотехники, и может быть использована в системах связи различного назначения для синхронизации сложных сигналов в условиях интенсивных преднамеренных помех. Техническим результатом изобретения является повышение помехозащищенности синхронизации М-последовательностей. Устройство содержит блок (1) оценки входного сигнала, генератор (2) тактовых импульсов, делитель (3) частоты тактовых импульсов на М, входной запоминающий блок (4), умножитель (5) частоты тактовых импульсов на k, генератор (6) М-последовательности, вспомогательный запоминающий блок (7), блок (8) корреляторов, блок (9) выбора максимального сигнала. 2 ил.

Полезная модель относится к технике электросвязи, а именно к области синхронизации сложных сигналов в цифровых каналах телекоммуникаций.

Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения помехозащищенности синхронизации М-последовательности в условиях преднамеренных помех.

Известны устройство синхронизации с М-последовательностью (А.С.534879, H04L 7/02, 1977), устройство для синхронизации М-последовательности (А.С. 544156, Н04L 7/02, 1977), устройство определения фазы М-последовательности (А.С. 625314, Н04L 7/02, 1978), способ синхронизации М-последовательности (патент РФ 2011303, Н04L 7/02, 1994), устройство последовательностей максимальной длины (патент РФ 2012148, H04L 25/26, 1994), способ и устройство синхронизации М-последовательности (патент РФ 2127954,H04L 7/02, 1999), способ и устройство синхронизации М-последовательности (патент РФ 2244384, Н04L 7/02, 2002),устройство синхронизации М-последовательности (патент РФ 1840075, Н04L 7/02, 2006), устройство синхронизации М-последовательности (патент РФ 1840079, Н04L 7/02, 2006).

Общим недостатком названных устройств является низкая помехозащищенность приема синхронизируемой М-последовательности (последовательности максимальной длины) в условиях наличия в канале связи, помимо естественных, искусственно созданных преднамеренных помех.

Наиболее близким по своей сущности является устройство определения фазы М-последовательности (А.С. 625314, H04L 7/02, 1978). Оно содержит генератор М-последовательности, блок выбора максимального сигнала, генератор тактовых импульсов, коммутатор, входной запоминающий блок, преобразователь, вспомогательный запоминающий блок, генератор сигналов поля Галуа и адресный регистр.

Недостатком данного устройства (прототипа), является то, при поступлении на его вход двоичных посылок М-последовательности, искаженных действием преднамеренной помехи, большая часть синхронизирующей информации теряется. Кроме того, регистрация М-последовательности и установление синхронизма осуществляется без учета воздействия преднамеренных помех.

Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее генератор тактовой частоты, входной запоминающий блок, генератор М-последовательности, блок выбора максимального сигнала и вспомогательное запоминающее устройство, введены блок оценки входного сигнала, делитель частоты тактовых импульсов на N, умножитель частоты тактовых импульсов на k иблок корреляторов.

Входами предлагаемого устройства являются три входа блока оценки входного сигнала, выход которого соединен с первым входом входного запоминающего блока, ко второму входу которого подключен выход делителя частоты тактовых импульсов на N, а к третьему - генератор тактовых импульсов. Выход генератора тактовых импульсов подключен дополнительно к входам умножителя частоты тактовых импульсов на k и делителя частоты тактовых импульсов на N. Выходы этих блоков дополнительно подключены к первому и второму входу генератора М-последовательности соответственно. Выход входного запоминающего блока соединен с первым входом вспомогательного запоминающего блока, второй вход которого соединен с выходом умножителя частоты тактовых импульсов на k, а третий - с выходом блока выбора максимального сигнала. Выход вспомогательного запоминающего блока соединен с первым входом блока корреляторов, второй вход которого подключен к выходу генератора М-последовательности, а выход блока корреляторов соединен с первым входом блока выбора максимального сигнала, ко второму входу которого подключен выход делителя частоты тактовых импульсов на N, а к третьему входу - выход умножителя частоты тактовых импульсов на k. Выход блока выбора максимального сигнала является выходом устройства и дополнительно соединен с третьим входом вспомогательного запоминающего устройства.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства, на фиг.2 - структурная электрическая схема блока 1 оценки входного сигнала.

Устройство синхронизации М-последовательности содержит блок 1 оценки входного сигнала, генератор 2 тактовой частоты, делитель 3 частоты тактовых импульсов на N, входной запоминающий блок 4, умножитель 5 частоты тактовых импульсов на k, генератор 6 М-последовательности, вспомогательный запоминающий блок 7, блок 8 корреляторов, блок 9 выбора максимального сигнала.

Для осуществления процесса синхронизации в канале связи передается многократно повторенная одна и та же М-последовательность.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом. Сигналы принятой М-последовательности длины N (последовательность посылок разной полярности «1» и «-1»), искаженные преднамеренной помехой, с выхода демодулятора (см. Л-10 с.230, 231, 235), а также сигналы с первого и второго каналов демодулятора (до схемы сравнения) в виде коротких импульсов положительной полярности поступают соответственно на первый, второй и третий входы блока 1 оценки входного сигнала. Здесь осуществляется обнаружение постороннего мешающего колебания - искусственно созданной (преднамеренной) помехи. В случае обнаружения поврежденных помехой элементов М-последовательности, на их месте формируются символы стирания (нулевые посылки «0»). Таким образом, в блоке 1 оценки входного сигнала производится анализ каждого элемента М-последовательности. Далее преобразованная М-последовательность, содержащая N элементов, часть из которых подвергнуто стираниям, посимвольно поступает на входной запоминающий блок 4, где записывается в память с частотой тактовых импульсов генератора 2. Записанная М-последовательность по сигналу, поступающему с делителя 3 на вход 2 входного запоминающего блока 4 (импульс цикловой синхронизации), по параллельной шине переписывается во вспомогательное запоминающее устройство 7, и одновременно начинается запись в блок 4 следующей по порядку многократно повторяемой М-последовательности. Копия записанной в блоке 7 М-последовательности по параллельной шине подается на первый вход блока корреляторов 8 с частотой тактовых импульсов в k раз больше частоты тактовых импульсов генератора 2, поступающих на второй вход блока 7 с выхода умножителя 5. В блоке корреляторов 8 производится перемножение поступившей М-последовательности с каждой из L М-последовательностей, генерируемой блоком 6, которые по параллельной шинепоочередно подаются на второй вход блока корреляторов 8, с последующим интегрированием результатов перемножения. Результаты корреляционной обработки, содержащие L значений, подаются на первый вход блока 9 выбора максимального сигнала. В нем производится определение значения результата корреляционной обработки, имеющего максимальную величину, превышающую установленный порог и определяется номер принятой М-последовательности, который поступает на выход блока 9 (выход устройства), и одновременно подается на вход 3 вспомогательного запоминающего устройства 7, в котором производится удаление содержимого. Таким образом, считается, что синхронизация установлена.

В случае, когда превышение порога не происходит, выбор номера синхронизирующей М-последовательности невозможен, сигнал на выходе устройства, а, следовательно, на входе 3 блока 7 отсутствует, и содержимое блока 7 сохраняется.

С приходом следующего импульса цикловой синхронизации на вход 2 блока 4 его содержимое (очередная принятая М-последовательность с частью стертых символов, причем позиции стираний, ввиду случайности действия преднамеренной помехи, отличаются от позиций предыдущей принятой М-последовательности), записывается в блок 7, где производится операцияпоэлементного сложения предыдущей и вновь поступившей М-последовательностей. В результате, часть стертых элементов синхронизируемой М-последовательности исправляются на истинные.

Далее производятся операции, аналогичные описанным выше до тех пор, пока не будет превышен установленный порог и не определен номер синхронизирующей М-последовательности.

Блок 2 служит для тактовой синхронизации блока 4; совокупность блоков 2, 3 осуществляют цикловую по М-последовательности синхронизацию блоков 4, 6, 9, а совокупность блоков 2, 5 осуществляют синхронизацию блоков 6, 7, 9, осуществляющих ускоренную в k раз (относительно генератора 2) обработку сигналов.

Блок 1 оценки входного сигнала состоит из двух пороговых устройств, входы которых являются первым и вторым входами устройства, а выходы соединены с входами логической схемы «исключающее ИЛИ-НЕ», к выходу которой подключен ждущий генератор. Выход ждущего генератора соединен со вторым входом ключа, выход которого является выходом устройства, а первый вход - третьим входом устройства.

Блок 1 оценки входного сигнала (фиг.2) работает следующим образом. Сигналы с первого и второго каналов демодулятора поступают соответственно на первое 1.1 и второе 1.4 пороговые устройства, на которых каждая посылка сигнала сравнивается с установленным порогом, и результаты сравнения подаются на вход блока 1.5 «исключающее ИЛИ-НЕ». В случаях, когда сигнал превышает порог на обоих пороговых устройствах, либо не превышает его ни на одном из них (замирания в канале связи), блок 1.5 «исключающее ИЛИ-НЕ» формирует импульс, поступающий на вход ждущего генератора 1.2. По переднему фронту поступившего импульса ждущий генератор 1.5 формирует сигнал, длительность которого соответствует длительности элемента принимаемой М-последовательности. Сформированный сигнал подается на второй (управляющий) вход ключа 1.3, а на первый его вход последовательно поступают элементы М-последовательности с выхода демодулятора. В нормальном положении ключ 1.3 открыт и посылки М-последовательности следуют через него. При поступлении же сигнала на 2 управляющий вход ключа 1.3 он закрывается на длительность элемента. Таким образом, в принятой М-последовательности, искаженной преднамеренной помехой, стираются элементы, принятые с искажениями.

В прототипе в условиях одновременного воздействия естественных и преднамеренных помех правильная синхронизация не будет обеспечена и произойдет его ложное вхождение в синхронизм по помехам. Тем самым использование новых элементов - блока оценки входного сигнала, делителя частоты тактовых импульсов на N, умножителя частоты тактовых импульсов на k, блока корреляторов и блока выбора максимального сигнала позволяет существенно снизить возможность ложной синхронизации по помехам и повысить помехозащищенность синхронизации М-последовательности в условиях естественных и преднамеренных помех.

Литература

1. А.С. 534879, Н04L 7/02, 1977.

2. А.С. 544156, Н04L 7/02, 1977.

3. A.C. 625314, Н04L 7/02, 1978.

4. Патент РФ 2011303, Н04L 7/02, 1994.

5. Патент РФ 2012148, Н04L 25/26, 1994.

6. Патент РФ 2127954, Н04L 7/02, 1999.

7. Патент РФ 2244384, Н04L 7/02, 2002.

8. Патент РФ 1840075, Н04L 7/02, 2006.

9. Патент РФ 1840079, Н04L 7/02, 2006.

10. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. Изд. 2-е, переработанное, дополненное. - М.: «Советское радио», 1970. - 728 с.

1. Устройство синхронизации М-последовательности, содержащее генератор М-последовательности, блок выбора максимального сигнала, генератор тактовых импульсов, входной запоминающий блок и вспомогательный запоминающий блок, отличающееся тем, что в него введены блок оценки входного сигнала, имеющий три входа, являющиеся входами устройства, и один выход, подключенный к первому входу входного запоминающего блока, выход которого соединен с первым входом вспомогательного запоминающего блока, блок корреляторов, первым входом подключенный к выходу вспомогательного запоминающего блока, второй вход - к выходу генератора М-последовательности, выходом - к первому входу блока выбора максимального сигнала, а также умножитель частоты тактовых импульсов на k и делитель частоты тактовых импульсов на N, объединенные входы которых соединены с третьим входом входного запоминающего блока и выходом генератора тактовой частоты, причем выход делителя частоты тактовых импульсов на N соединен со вторыми входами входного запоминающего блока, генератора М-последовательности и блока выбора максимального сигнала, при этом выход умножителя частоты тактовых импульсов на k подключен к первому входу генератора М-последовательности, ко второму входу вспомогательного запоминающего блока и третьему входу блока выбора максимального сигнала, выход которого, являющийся выходом устройства, подключен к третьему входу вспомогательного запоминающего блока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок оценки входного сигнала состоит из двух пороговых устройств, входы которых являются первым и вторым входами устройства, а выходы соединены с входами логической схемы «исключающее ИЛИ-НЕ», к выходу которой подключен ждущий генератор, по выходу соединенный со вторым входом ключа, выход которого является выходом устройства, а первый вход - третьим входом устройства.



 

Похожие патенты:

Промышленный оптический 5, 8 или 10-портовый Коммутатор связи sw-1 относится к области оборудования, которое применяется для передачи данных, реализующего технологии коммутации кадров в единой сети электросвязи РФ и корпоративных сетях в случае их присоединения к единой сети электросвязи РФ.

Полезная модель относится к устройствам формирования импульсов, в частности для гарантированного запуска в определенный момент времени устройств при проведении физических экспериментов
Наверх