Устройство цифровой обработки широкополосного сигнала без предварительной синхронизации

Полезная модель относится к области цифровой фильтрации двоичных последовательностей и предназначена для цифровой обработки широкополосных сигналов в аппаратуре управления различного назначения. Техническим результатом полезной модели является упрощение конструктивного изготовления и обеспечение приема ПШС без предварительной синхронизации. Устройство для цифровой обработки широкополосного сигнала без предварительной синхронизации содержит амплитудный ограничитель 1, регистр сдвига 2, тактовый генератор 3, сигнальные дискретные линии задержки 4, коммутатор 5, перемножители 6, опорную дискретную линию задержки 7 и сумматор 8. Полезная модель позволяет упростить устройство для цифровой обработки широкополосного сигнала и исключает затраты времени на предварительную синхронизацию приемника.

Полезная модель относится к области цифровой фильтрации двоичных последовательностей и предназначена для цифровой обработки широкополосных сигналов (ШПС) в аппаратуре радиоуправления различного назначения.

Для передачи информации ШПС используются в аппаратуре, где высокие требования предъявляются к скрытности, работе с большим количеством абонентов при совместимости по частотному диапазону с узкополосными сигналами. Известные цифровые фильтры, согласованные с характеристиками входного сигнала, которые обеспечивают его наилучшую обработку по критерию максимального отношения мощностей сигнал / шум на выходе. Качественная обработка ШПС предполагает, кроме согласованной фильтрации сигнала, наличие синхронизатора для поиска во времени начала прихода сигнала. Этот процесс является достаточно трудоемким, продолжительным во времени, что неприемлемо для радиоэлектронных средств, работающих с короткими сигналами.

Недостатками обработки ШПС с использованием различных схем синхронизации является или большая длительность процесса вхождения в синхронизм при пошаговом алгоритме работы одноканального синхронизатора, или сложность технической реализации многоканального синхронизатора с параллельным поиском начала сигнала при большой базе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство программируемый согласованный фильтр, включающий амплитудный ограничитель (АО), вход которого является входом устройства, второй вход амплитудного ограничителя соединен с выходом генератора тактовых импульсов (ГТИ), вход которого соединен с выходом синхронизатора (С), выход амплитудного ограничителя соединен со входом сигнальной дискретной линии задержки (СДЛЗ),

второй вход которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы сигнальной дискретной линии задержки соединены со входами перемножителей (ПМ), вторые входы которых подключены к выходам опорной дискретной линии задержки (ОДЛС), выходы перемножителей подключены ко входам сумматора (СМ), выход которого является выходом устройства (Варакин Л.Е. Системы связи с шумопоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985 г.-384 с).

Наиболее существенным недостатком данного устройства является необходимость предварительной синхронизации принимаемого сигнала с работой генератора тактовых импульсов, что определяется неизвестным временем прихода сигнала или его фазы. При решении ряда задач большое время вхождения в синхронизм является неприемлемым.

Техническим результатом полезной модели является расширение арсенала цифровых устройств обработки ШПС и реализация цифровой обработки ШПС без затрат времени на вхождение в синхронизм.

Данный технический результат достигается тем, что в устройство программируемого согласованного фильтра между выходом амплитудного ограничителя и входом сигнальной дискретной линии задержки включается регистр сдвига (РГ), количество выходов которого соответствуют числу отсчетов на один символ ШПС. В соответствии с этим увеличивается количество сигнальных дискретных линий задержки по количеству выходов регистра сдвига. Для последовательной обработки отсчетов ШПС между выходами сигнальных линий задержки и входами перемножителей включается коммутатор (К), обеспечивающий переключение выходов сигнальных линий задержки, содержащих одинаковые отсчеты входного сигнала.

На фиг.1 представлена схема устройство цифровой обработки широкополосного сигнала без предварительной синхронизации, содержащее амплитудный ограничитель 1, генератор тактовых импульсов 3, k-разрядный регистр сдвига 2, k сигнальных дискретных линий задержек 4, выполненных на n - разрядных регистрах сдвига, k-входовый и n-разрядный коммутатор

сигналов 5, логический перемножитель сигналов 6, опорную дискретную линию задержки 7, n-разрядный сумматор 8.

Устройство цифровой обработки широкополосного сигнала без предварительной синхронизации работает следующим образом. Широкополосный сигнал поступает на вход амплитудного ограничителя 1, который выполняет ограничение сигнала на двух уровнях (0 и 1). После ограничителя сигнал в виде последовательности прямоугольных импульсов поступает на информационный вход регистра сдвига 2 и в виде отсчетов записывается в регистр с частотой следования импульсов генератора тактовых импульсов 3. После записи в регистр k-отсчетов сигнала (количество отсчетов определяется формой сигнала на выходе фильтра, согласованного с символом ШПС, и может быть принято равным четырем, что гарантирует попадание хотя бы одного отсчета на уровень сигнала, близкий к максимуму) информация параллельным кодом записывается в k сигнальных дискретных линий задержки 4. За время записи k очередных отсчетов в регистр сдвига осуществляется последовательное переключение коммутатором 5 по сигналам от генератора тактовых импульсов 3 и сравнение кодовых комбинаций сигнальной 4 и опорной 7 дискретной линий задержек путем логического перемножения в n перемножителях 6. Результат параллельного сравнения кодов с выходов перемножителей подается на входы сумматора 8 и затем на решающую схему (за пределами рассматриваемого устройства).

Таким образом, предложенное устройство позволяет упростить конструктивное изготовление, исключить синхронизатор и обеспечить прием ШПС без предварительной синхронизации.

1. Устройство для цифровой обработки широкополосного сигнала без предварительной синхронизации, содержащее программируемый согласованный фильтр, отличающееся отсутствием синхронизатора и тем, что между выходом амплитудного ограничителя и входом сигнальной дискретной линии задержки включается регистр сдвига вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя, другой вход регистра сдвига соединен с выходом генератора тактовых импульсов дополнительно вводятся сигнальные дискретные линии задержки по количеству выходов регистра сдвига, входы которых соединены с выходами регистра сдвига, а выходы - со входами коммутатора, управляющий вход коммутатора соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы коммутатора соединены со входами перемножителей, вторые входы которых соединены с выходами опорной дискретной линии задержки, выходы перемножителей соединяются со входами сумматора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве регистра сдвига используется интегральная микросхема ИР2 564 серии.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве сигнальной дискретной линии задержки используются интегральные микросхемы ИР8 564 серии.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве опорной дискретной линии задержки используются интегральные схемы ИР41 1554 серии.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве коммутатора используются интегральные схемы КТЗ 564 серии.